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软土地基处理中真空预压法的应用

摘要：近年来，随着经济的不断发展，我国公路建设的规模日益扩大，难

度不断提高，公路建设度软基处理也提出了更高的要求。本文结合某道路软土地

基处理的工程实际，浅谈真空预压法处理软基的施工工艺和施工质量控制。

关键词：软基真空预压应用施工工艺

1引言

地基中常见的软土，一般是指处于软塑或者流塑状态下的粘土。其特点是天

然含水量大﹑空隙比大﹑压缩系数高﹑强度低，并具有蠕变性﹑触变性等特殊的

工程地质性质，工程特性较差。在软土地基上修筑路堤，如不采取有效地加固措

施，就会产生不同程度的坍滑或沉陷等病害。目前，在公路工程中软基处理主要

采取堆载预压法﹑真空预压法﹑反压护道法﹑水泥土搅拌桩法﹑换填垫层法﹑

强夯法﹑加筋路基法等方法。本文针对真空预压法在软基处理中的应用进行论

述。

2真空预压法原理与技术特点

真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面

铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过设于砂垫层中的吸

水管道，用用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，

气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是

有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了

大量堆载材料，所用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于

大面积施工。真空预压法与常规的堆载预压法相比，真空预压法具有施工设备简

单、加荷速度快、无需堆载材料、加荷过程中不会出现地基失稳现象等优点，使

得地基稳定性显著提高、工期明显缩短、工程造价降低。

3真空预压法施工工艺

真空预压法施工的主要流程：首先要平整场地、铺砂垫层→进行前期勘探、

埋设监测仪器→设立竖向排水体→密封墙施工→布设水平滤管，安装真空泵→铺

设土工布、膜→开挖、回填密封沟→抽气管道和真空泵连接→抽真空、进行软基

监测→抽真空稳定至设计天数→检测效果→真空荷载的卸除。

3.1竖向排水体的施工工艺

通常竖向排水体的形式有：普通砂井、袋装砂井、塑料排水板。其真空度就

是通过打设在地基里面的竖向排水体向下及向土体中传递的，因此竖向排水体的

施工工艺直接影响着真空预压施工的效果。在本工程中，主要采用了袋装砂井的

形式。成孔方式则采用振动沉管法，就是将带活瓣管尖或套有混凝土端靴的套管

沉到预定深度，然后在管内放入做好的袋装砂井，拔出套管即形成了砂井，并要

求拔管后带上砂袋的长度≤0.50m。

另外，在装砂袋的砂要用干砂，并应灌制密实。且砂袋长度应比砂井孔长度

略长50cm，使其放入井孔后能够露出地面，以便埋入排水砂垫层中。袋装砂井

施工时，所用钢管的内径应略大于砂井直径，但不宜过大，以减小施工过程中对

地基土的扰动。

3.2水平滤管的布设方法

水平滤管一般分有主、支管，其材料有PVC管和钢管2种。滤水管的平面

布置可以有多种形式，如条形、鱼刺形等。为保证真空负压快速而均匀地传至场

地各个部位，可以根据场地大小和形状，因地制宜地进行滤水管排列设计并增设

几道主管，这样即使个别泵停机检修，对真空度几乎没有影响。

3.3水平排水体的施工方法

通常垫层材料应采用透水性好的砂料，采用级配良好的中粗砂，含泥量≤3％。

施工中需注意：①垫层平面尺寸和厚度符合设计要求，厚度误差为±h／10(h为

垫层设计厚度)，每100m2挖坑检验，在本次施工中，因为在水平垫层上铺设了

双层的土工布和塑料膜，所以垫层的厚度只有30cm；②与竖向排水通道连接好，

不允许杂物堵塞或隔断连接处，在本次施工中，砂料都经过了一定的筛分；③尽

量不扰动天然地基；④不得将泥土或其它杂物混入垫层，以免堵塞滤管；⑤真空

预压垫层，其面层4cm厚度范围内不得有带棱角的硬物。

3.4塑料土工布、膜的铺设方法

真空预压施工中所用的密封膜为密封性、韧性好，抗老化性能和抗穿刺能力

强的专用密封膜。其参考指标为：厚度≥0.14mm，抗拉强度≥100N／5cm，延伸

率≥250％(纵向)，渗透系数≤1.0×10-10cm／s。加工好的密封膜面积要大于加固

场地面积，一般要求每边应大于加固区相应边4~5m。而土工布则要求采用大于

300g／m2的无纺土工布。为了保证整个预压过程中的密封性，先铺了1层土工

布，然后再在其上铺设2层密封膜，在每层铺好后都检查和粘补了破漏处