吹填軟土地基真空預(yù)壓施工工藝分析

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摘要：在水運(yùn)工程中，由于軟基處理項(xiàng)目的施工要求高，常采用真空預(yù)壓工藝?；诖?，本文以實(shí)際工程案例為依托，闡述了吹填淤泥表面的處理措施和吹填粗砂墊層、打設(shè)塑料排水板、壓膜溝開(kāi)挖、真空預(yù)壓施工的要點(diǎn)，完成對(duì)大面積吹填軟土低級(jí)真空預(yù)壓施工工藝的整體論述。

關(guān)鍵詞：軟基處理；吹填淤泥；真空預(yù)壓；塑料排水板

前言

目前，大面積吹填軟土地基真空預(yù)壓施工工藝的作業(yè)流程十分復(fù)雜，在施工前需要強(qiáng)化對(duì)吹填淤泥表面的處理，完成相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，并應(yīng)用真空預(yù)壓技術(shù)。而在此過(guò)程中，施工人員需要確保施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的順序性和規(guī)范性，還要對(duì)施工人員、機(jī)械以及各技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)合理把控。

1工程概況

某吹填土軟地基處理工程施工區(qū)域是由人工吹填淤泥而形成的陸域。該工程施工面積為1.5×106m2，其原始高程0.5~1.8m，在原有淤泥表面吹填淤泥后，該地區(qū)高程變?yōu)?.2m，所以，吹填淤泥的厚度為3.4~4.7m。本工程的施工區(qū)域順海岸線1450m，平均縱深為1000m。工程作業(yè)區(qū)域內(nèi)的土壤特點(diǎn)十分鮮明，不僅具備高含水量、強(qiáng)壓縮性、大孔隙性和高液性指數(shù)，更具備密度小、固結(jié)系數(shù)小的特性，施工難度頗大。所以本次工程將應(yīng)用大面積吹填軟土地基真空預(yù)壓施工工藝作業(yè)。

2軟土地基真空預(yù)壓施工工藝

真空預(yù)壓施工工藝具備增強(qiáng)地基有效應(yīng)力的作用，通常有施工周期短、安全性高、效果顯著的特點(diǎn)。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，需要先在待加固的軟土地基上鋪設(shè)粗砂墊層，而后完成垂直排水管埋設(shè)、封閉膜隔絕等操作，再使用真空泵抽空進(jìn)而形成膜下負(fù)壓，使地基的有效應(yīng)力得以增加。所以，技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)需保證所有工藝流程的有序性和全面性，為提高施工質(zhì)量提供保障。

2.1淤泥表層施工

在本次工程當(dāng)中，沖填土主要包含淤泥和淤泥質(zhì)土，所以其含水量極高，固結(jié)速度極低。若采用自然固結(jié)方式，則需要晾曬2-3年才能使其表面承載力有所提升。為提高工作效率、降低施工成本，施工單位選擇應(yīng)用真空預(yù)壓工藝作業(yè)，根據(jù)需要由施工人員對(duì)吹填淤泥的表面進(jìn)行處理。在作業(yè)時(shí)，鋪設(shè)材料根據(jù)吹填土料的實(shí)際情況選用。比如，在承載力過(guò)低的吹填土區(qū)域鋪設(shè)一層土工布和一層土工格柵，也可選用無(wú)紡布。在鋪設(shè)時(shí)，為保證完整，土工布料的搭接長(zhǎng)度應(yīng)大于等于500mm。此次工程選擇以手提式工業(yè)縫紉機(jī)縫接無(wú)紡布，以細(xì)鐵絲綁扎連接土工格柵，二者的搭接寬度皆為500mm。

2.2砂墊層施工

在開(kāi)展吹填砂墊層施工時(shí)，相關(guān)工作人員要合理選用吹沙船，并保障原料合理。同時(shí)，在吹填砂墊層進(jìn)行圍堰和標(biāo)記工作。比如，以沙包袋為工具開(kāi)展圍堰，使其頂寬和高度均為1m。而后將竹竿插入地表，以1m為界限記錄，以便于控制砂墊層的施工厚度。作業(yè)完畢后要整平場(chǎng)地，并保證施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2.3塑料排水板施工

為保證軟土地基內(nèi)真空預(yù)壓處理工藝的有效開(kāi)展，必須在施工區(qū)域設(shè)置塑料排水板或沙井。塑料排水板的作用有三點(diǎn)：①實(shí)現(xiàn)豎向排水。②土體固結(jié)增速。③便于傳遞真空度。在本次施工當(dāng)中，選用了SPB-C型塑料排水板。在作業(yè)時(shí)將其以1m為間距，呈正方形布設(shè)，保證排水板底部進(jìn)入下淤泥質(zhì)土，離該層土地面50cm以下。在作業(yè)前應(yīng)先以10m×10m基準(zhǔn)范圍打設(shè)豎向排水板，探明打設(shè)深度。同時(shí)，在施工環(huán)節(jié)還需要及時(shí)清理因插板而帶上的淤泥，并做好防水板的防堵處理。比如，利用瀝青膏密封豎向排水板底部，避免淤泥進(jìn)入造成堵塞。

2.4壓膜溝施工

在真空預(yù)壓作業(yè)環(huán)節(jié)壓膜溝的開(kāi)挖至關(guān)重要，是真空預(yù)壓施工以前最為關(guān)鍵的準(zhǔn)備工作。在作業(yè)前，施工人員應(yīng)該基于經(jīng)緯儀開(kāi)展放線工作，并保證開(kāi)挖環(huán)節(jié)切斷透水層。在實(shí)際施工過(guò)程中，開(kāi)挖深度應(yīng)大于150cm，且要挖到不透水層頂面以下的50cm處才能停止，開(kāi)挖邊坡比以2：1為最佳。在本次工程之中，由于施工區(qū)域夾雜著透水、透氣性極強(qiáng)的細(xì)沙層，所以施工難度頗高。一旦密封膜沒(méi)有埋入不透氣層頂面以下一定深度，可能導(dǎo)致預(yù)壓區(qū)域出現(xiàn)局部漏氣的現(xiàn)象，造成整體真空度受損。為此，施工人員應(yīng)該選擇應(yīng)用黏土換填，并同時(shí)完成各區(qū)鋪膜，以提升壓膜溝施工有效性。

2.5真空預(yù)壓施工

在開(kāi)展真空預(yù)壓施工以前，應(yīng)該對(duì)地表雜物和淤泥進(jìn)行有效處理，保證其表現(xiàn)平整，不存在堅(jiān)硬物和泥漿，且砂墊層排水正常。而后需要開(kāi)展以下幾方面工作：

2.5.1濾管和密封膜的鋪設(shè)在本次工程之中，施工人員選擇使用直徑為40mm的UPVC塑料硬管作業(yè)。在其外部包裹無(wú)紡?fù)凉げ紒?lái)實(shí)現(xiàn)土層過(guò)濾。在作業(yè)時(shí)要以6m為間距布設(shè)濾管，并在兩濾管中間放置真空測(cè)頭。濾管和排水板相連，接頭以鐵絲綁扎牢固，并在管旁邊鋪膜。在下管時(shí)，應(yīng)采用邊挖變布設(shè)的方式作業(yè)，挖25cm深管溝，并將入溝深度控制在20cm。而在密封膜鋪設(shè)環(huán)節(jié)，施工人員需要先基于施工區(qū)域的面積和平面尺寸預(yù)定聚氯乙烯薄膜，要保證其厚度超過(guò)0.12mm且邊區(qū)有4m的長(zhǎng)度預(yù)留，密封膜出廠時(shí)應(yīng)實(shí)現(xiàn)密封膜一次熱合。在鋪設(shè)環(huán)節(jié)，要先將其垂直擺放于施工區(qū)域中軸線上，而后向兩側(cè)鋪開(kāi)，并使用砂包壓實(shí)。此次鋪設(shè)分兩次完成，第一層鋪設(shè)后進(jìn)行檢查和破損處理，并完成了踩膜后，再以同樣流程鋪設(shè)第二層，兩層薄膜均被壓實(shí)緊密。由于施工區(qū)域內(nèi)埋設(shè)了許多的分層沉降管和水位管，所以為避免其影響鋪膜質(zhì)量，需要對(duì)它們進(jìn)行處理。比如，以PVC管套裝，并將PVC管與密封管和密封膜綁扎緊密，而后以淤泥封堵深層沉降管和PVC管的縫隙，達(dá)到良好密封的效果。此外，踩膜工作必須由專業(yè)人士完成，踩膜深度不得低于1m，且踩膜人員需要以赤腳狀態(tài)由一側(cè)向兩端作業(yè)。

2.5.2真空預(yù)壓在開(kāi)展真空預(yù)壓作業(yè)以前，需要先安裝真空泵。此時(shí)，必須依照設(shè)備的使用安裝說(shuō)明和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行有序和規(guī)范作業(yè)，并且對(duì)真空泵安裝的密集度進(jìn)行合理計(jì)算。比如，以1000m2為基礎(chǔ)單位布設(shè)1臺(tái)真空泵。所有入場(chǎng)真空泵的功率不得小于7500W，而且其真空壓力也應(yīng)該超過(guò)100kPa。在真空預(yù)壓作業(yè)環(huán)節(jié)，施工人員需要合理開(kāi)展抽真空工作。作業(yè)時(shí)，應(yīng)該從地基開(kāi)始朝內(nèi)抽取，而且需要時(shí)刻關(guān)注密封膜情況。在正常施工環(huán)節(jié)，由于壓力過(guò)大所以即便密封膜出現(xiàn)細(xì)微破損也會(huì)造成較大聲響，所以施工人員很容易找出漏洞。在修補(bǔ)漏洞時(shí)，若在加固周邊2m內(nèi)存在漏洞，則必須立刻進(jìn)行修補(bǔ)。比如，以保持蓄水的方式減小裂縫寬度并防止漏氣；若裂縫過(guò)大則需要通過(guò)回填泥漿的方式保證密封性。此外，在真空預(yù)壓施工期間，施工人員也需要做好現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作。比如，以空隙水壓力、泵上真空度、沉降水位移等指標(biāo)為基準(zhǔn)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，并隨時(shí)完成有優(yōu)化調(diào)控，在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后才能卸載。其后，為了便于排水，還應(yīng)該整平土地并設(shè)置網(wǎng)狀排水溝。

3結(jié)論

綜上所述，為保證大面積吹填軟土地基真空預(yù)壓施工工藝的有效性，在作業(yè)環(huán)節(jié)需要有序開(kāi)展淤泥表面處理、吹填粗砂墊層鋪設(shè)、塑料排水板打設(shè)和壓膜溝開(kāi)挖等工作。還需在真空預(yù)壓施工時(shí)，有序高效開(kāi)展抽氣前各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，為提高正式抽氣作業(yè)質(zhì)量提供保障。

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作者：虞璐禎 單位：舟山市港航和口岸管理局