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水气分离式真空预压软基处理施工工法
1前言
我国土地资源紧张和稀缺是制约经济发展的一个基本现实，一些建筑物建设在软弱地基上，这些软弱地基在建设过程中需进行加固处理，以增加地基的稳定性。针对这些软土地基，采用真空预压是一种相对经济可行的处理手段。
滤管埋设和抽真空是真空预压软基处理的重要工序，传统施工工艺中采用人工埋设滤管、射流泵抽真空具有效率低，施工周期长，单个设备处理面积较小，设备数量多，电力需求量大能耗高等缺点，直接影响了施工工期和施工质量。
针对上述问题，研究提出机械埋设滤管和水气分离式抽真空技术，提高了施工效率和质量，降低了能耗，其中真空预压软基处理综合技术通过云南省实用新技术协会于2018年鉴定达到了国际先进水平，并形成了“水气分离式真空预压软基处理施工工法”。该项技术先进，在工程项目实际应用中取得了很好的效果，具有明显的社会效益和经济效益。
2工法特点
机械化程度高，效率高
采用履带式埋管机械代替人工埋设滤管可以保证滤管的埋设深度，极大地减少了施工过程中劳动力的使用，机械化作业有效地提高了施工效率，保证了施工质量。
设备少，能耗低
采用水气分离式设备代替射流泵，与传统施工工艺相比设备数量大大减少，能源节约显著，施工安全，可靠度高。
软基处理效果好
机械化滤管埋设质量容易控制，水气分离式抽真空压力更为均匀，负压损失小，处理效果更佳。所处理工程经过实体检测，均达到设计要求，具有良好的经济效益和社会效益。
适用范围
本工法适用于采用真空预压的软基处理工程。
工艺原理
水气分离式真空预压软基处理是通过竖向帷幕和水平密封膜使土体形成封闭空间，采用水气分离式设备代替常规射流泵连续抽真空造成土体内外压力差，在真空吸力作用下，通过打入土体中的竖向塑料排水板、表层摊铺的砂垫层、机械代替人工埋设到砂垫层中的水平滤管将土体中的水和气排出，从而使土体固结密实。
密封膜
密封膜(三层)
一层土工布
中粗砂垫层
一层土工布
地基处理边界
一层土工格栅
初平地面
压膜沟
真空泵
密封膜(三层)
水气分离设备
滤管
2台潜水泵
初平地面
土 体
塑料排水板
帷幕
工艺流程
图4.1-1水气分离式真空预压软基处理断面图
施工工艺流程及操作要点
铺设密封膜密封沟施工帷幕施工塑料排水板施工埋设测试元器件铺设土工布机械铺设滤管小区划分
铺设密封膜
密封沟施工帷幕施工
塑料排水板施工
埋设测试元器件
铺设土工布
机械铺设滤管
小区划分
场地清理、平整铺设土工格栅铺设土工布砂垫层施工
场地清理、平整
铺设土工格栅
铺设土工布
砂垫层施工
沉降观测仪布设电网布设安装水气分离设备试抽真空
沉降观测仪布设
电网布设
安装水气分离设备
试抽真空
抽真空
抽真空结束、检测
图5.1-1真空预压工艺流程图
操作要点
小区划分
对大面积软基进行真空预压处理一般要分区进行施工，使各个分区大小一致，每个小区面积为10000m2（可根据项目实际情况调整），以便后期真空预压施工。
场地清理、平整
抽真空对密封性要求极高，因此对场地清理、平整提出了更高要求。在确定分区后，要对将分区内的植物、植物残留的秸秆、根以及尖锐的石头等清理出场地，以防扎破密封膜，影响抽真空效果。场地平整度应满足最高处与最低处的高差不得大于100mm，否则难以全面覆水，从而影响真空处理效果。
铺设土工格栅
土工格栅在铺设时，相邻两幅土工格栅应相互搭接，搭接宽度不小于200mm。若采用铅丝固定，铅丝端头应朝下，避免破坏密封膜。
铺设土工布
土工格栅上铺设一层土工布，利用土工布和土工格栅在地表形成持力层，为铺设砂垫层及插板等提供工作面。
砂垫层施工
砂垫层是真空预压工艺施工的水平排水排气通道，宜采用中粗砂。中粗砂厚度和质量应符合设计要求，常规要求为：厚度40cm，含泥量不大于5%，砂料渗透系数不宜小于5×10-3cm/s，干密度不宜小于15KN/m3。
提前将垫层中粗砂运输至永久道路、临时道路两侧，做好砂垫层铺设材料准备工作。将中粗砂摊铺至控制标高，并整平。
塑料排水板施工
按图纸要求放样，并用竹签等插入砂垫层进行标记，放样后插板机移机定位，安装排水板桩靴，将套管对准桩位后，下插桩管至设计底标高，然后上拔桩管至其下端离地50cm，
准确裁断塑料排水板，塑料排水板板露出砂面要不得小于20cm，切割完毕后，对外露排水板进行窝板。
密封沟施工
软基处理小区之间设置密封沟密封，密封沟必须符合盖膜闭气要求，密封沟底必须低于不透水不透气层以下0.5m。密封沟做法如下图：
帷幕施工
图5.2-1密封沟断面图（单位：m）
依据设计图纸分区划分范围要求，对加固土体四周设置竖向密封帷幕。帷幕常规采用粘土帷幕，用喷桩拌和机进行施工，施工完成后在施工区域四周形成封闭空间，保证土
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