真空(堆載)預(yù)壓法在高速公路軟土地基處理中的應(yīng)用隨著改革開放的不斷深入,我國高等級(jí)公路近10多年來得到了飛速發(fā)展,然而,在高速公路建設(shè)過程中碰到的不良地基,特別是我國東南沿海地區(qū)大量的軟土地基卻越來越多.要解決好高速公路建設(shè)中的投資效益比,尋找經(jīng)濟(jì)、快速處理大面積軟土地基(以下簡稱軟基)的新方法是高速公路投資公司必須考慮的重要問題之一.近幾年一些高等院校、科研機(jī)構(gòu)應(yīng)用真空預(yù)壓聯(lián)合高速公路路堤自身堆載的方法,即真空(堆載)預(yù)壓法在東南沿海一些省份高等級(jí)公路軟基處理中進(jìn)行了嘗試,在增加地基的穩(wěn)定性、縮短施工總工期等方面取得了較好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益.1應(yīng)用情況真空(堆載)預(yù)壓法軟基處理的基本原理是通過安裝一定的抽真空設(shè)備和利用一定的密封材料在加固區(qū)土體范圍內(nèi)形成一個(gè)負(fù)壓水頭,同時(shí)加載增加了土體內(nèi)部孔隙水力,使影響土體工程性質(zhì)的氣、液相體沿著最佳設(shè)計(jì)路徑盡快排出，從而達(dá)到加固土體的目的(可簡稱為內(nèi)壓外吸法).1.1發(fā)展過程我國真空預(yù)壓法加固技術(shù)目前在國際上處于領(lǐng)先地位.隨著真空預(yù)壓法施工技術(shù)工藝的成熟和人們對(duì)其加固機(jī)理認(rèn)識(shí)的加深,其應(yīng)用范圍也越來越廣,在港口、碼頭、機(jī)場和堆場、工業(yè)與民用建筑等工程的地基加固中的應(yīng)用實(shí)例報(bào)道很多.20世紀(jì)90年代后期對(duì)真空(堆載)預(yù)壓法在處理高速公路飽和淤泥質(zhì)粘土軟基中的應(yīng)用進(jìn)行了研究和總結(jié),表明真空(堆載)預(yù)壓法完全能夠滿足高速公路軟基處理的要求.1.2應(yīng)用前景我國土地遼闊,濱海平原、河口三角洲、湖盆地及山澗谷地均有廣泛的軟土分布.我國部分已建高速公路軟基主要物理力學(xué)特征［1］反映了軟基所特有的含水高、壓縮性大、強(qiáng)度低、透水性差的特征，同時(shí)也表明在高速公路建設(shè)中軟基的常見性.真空(堆載)預(yù)壓法是堆載預(yù)壓結(jié)合真空排水固結(jié)法而成,同屬固結(jié)排水預(yù)壓法范疇,所以能采用固結(jié)排水預(yù)壓法的區(qū)段原則上都可以采用真空(堆載)預(yù)壓法,由此可見真空(堆載)預(yù)壓法在高速公路大面積軟基處理中有一個(gè)較好的應(yīng)用前景.2與其他方法的對(duì)比分析目前我國用于高速公路軟基處理的技術(shù)逐浙成熟,較為常見的有排水固結(jié)預(yù)壓法，土工合成材料加筋法，土樁、砂樁及灰土樁法，水泥(石灰)攪拌樁法，強(qiáng)夯法.以下就真空(堆載)預(yù)壓法應(yīng)用和其它軟基處理方法作一對(duì)比分析.2.1設(shè)計(jì)方法的相似性與不同點(diǎn)真空(堆載)預(yù)壓法與堆載、超載預(yù)壓法同屬于排水固結(jié)方法,目前為止真空(堆載)預(yù)壓法的設(shè)計(jì)基本類同于堆載、超載固結(jié)方法.設(shè)計(jì)的理論計(jì)算應(yīng)用太沙基固結(jié)理論、包隆固結(jié)理論或其它固結(jié)理論,只是初始條件和孔壓邊界條件有所不同,以不同的初始條件和孔壓邊界條件為基礎(chǔ)得到的解析值進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算.設(shè)計(jì)計(jì)算所得到的結(jié)果包括以固結(jié)度滿足載荷要求和變形要求的總沉降量，滿足軟基土層中液、氣相排出的最佳路徑通道的平面布置、深度、厚度等參數(shù)，滿足產(chǎn)生負(fù)壓水頭膜下真空度設(shè)計(jì)值和所用抽真空設(shè)備的數(shù)量，以及滿足達(dá)到設(shè)計(jì)固結(jié)度或沉降量要求下的抽真空時(shí)間.但真空(堆載)預(yù)壓法和一般堆載、超載預(yù)壓法畢竟是兩種不同的方法,真空(堆載)預(yù)壓法軟土固結(jié)過程液、氣相的排出主要依賴于水平濾管和抽真空設(shè)備產(chǎn)生的負(fù)壓水頭;而一般堆載、超載預(yù)壓法完全是通過孔隙水壓的增加自行排出.因此,真空(堆載)預(yù)壓法設(shè)計(jì)中不僅要考慮豎向排水的深度、平面布置方式、間距和砂墊層的厚度,而且要考慮抽真空排水體系濾管的平面布置方式、間距,同時(shí)還要計(jì)算抽真空設(shè)備的數(shù)量.2.2施工的可操作性真空(堆載)預(yù)壓法隨著研究開發(fā)的不斷深入,已獲得了豐富的施工經(jīng)驗(yàn),并總結(jié)出了一套完整的施工工藝:①施工準(zhǔn)備,清理場地,搭臨；②鋪設(shè)砂墊層,打設(shè)袋裝砂井或排水板；③水平排水濾管的布設(shè)及安裝；④鋪、埋密封膜及布置密封膜保護(hù)設(shè)施；⑤真空設(shè)備的安裝和真空試抽；⑥正常抽真空維護(hù),高速公路路堤填筑(堆載)；⑦工程驗(yàn)收.真空(堆載)預(yù)壓法的施工工藝雖比成熟的堆載、超載預(yù)壓法來說要復(fù)雜一些,但就施工工藝本身所動(dòng)用的施工機(jī)械、施工設(shè)備和施工人員而言并不十分復(fù)雜,在真空(堆載)預(yù)壓法施工過程中只要做到責(zé)任性強(qiáng)，施工細(xì)心,把握好每道工序的要點(diǎn),施工質(zhì)量完全能夠滿足設(shè)計(jì)要求.2.3效果的顯著性狠粒硬真稍空盞(略堆嚷載豬)華預(yù)壓法應(yīng)梅用于高速勞公路軟基撐處理經(jīng)濟(jì)鎖效益顯喊著蝶.寧一些高速曲公路在設(shè)拐計(jì)方案的欠比較過程笑中引入靜限態(tài)和動(dòng)態(tài)預(yù)的經(jīng)濟(jì)比玉較漸,柳靜態(tài)計(jì)算手處理每平季方眨米涉(免深度想以坐12旺m貸計(jì)棟)宗軟基路居段以,井粉噴樁約披為樂15除0守～輸35掩0廚元陸;訊砂樁或碎有石樁約乞?yàn)楸?2摸0屯～柱22隸0懂元乒;撫堆載、超鑒載預(yù)壓法栗約內(nèi)為乎6冶0齒～珠12嘉0痕元永;障真?zhèn)兛照?機(jī)堆旬載叮)滅預(yù)壓法約緩為粉11墳0瞎～取18拿0河元蠶.辣粉噴樁和躬砂樁費(fèi)用姐較齊大失,錢真嶺空食(洲堆宅載那)泡預(yù)壓法費(fèi)創(chuàng)用適卷中灣.仙眾所周座知糾,膀堆載、超彎載預(yù)壓法聾的施工技翠術(shù)間隙賊為序6撫～誤1尤2茄個(gè)朗月深,予且路堤的椅填筑還要指受到路基佛穩(wěn)定性的掀限江制浪,誦相反真瑞空仁(隸堆暫載認(rèn))康預(yù)壓法不故但不存在牢施工技術(shù)健間蛾隙凝,稠而且路堤堂的填筑可狐連續(xù)進(jìn)行泳，可見真肆空道(倒堆毯載央)脖預(yù)壓法的演動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)料效益是相惠當(dāng)可觀診的逐.鍬有報(bào)道真烘空輔(敞堆這載答)器預(yù)壓法是喪確保上海勝滬青平高畫速公路能知按計(jì)劃工潔期順利完絡(luò)成宗的販“漆秘貼密能”刑武稼器畫.祝執(zhí)責(zé)高速公路漁建設(shè)中很散多工程研斷究表明，著真察空斧(零堆奧載妥)典預(yù)壓法質(zhì)晌量都能滿宣足設(shè)計(jì)要史求競.諒如廣東某飯已建高速蜘公奇路頸,梁全效長睡52.9佛21km監(jiān),鋼其中軟基戚長珍8.86貨4km凈,們分布樁留號(hào)作K9+4鉗9港6凈～弱K18+既497著,燕軟土厚區(qū)度啊5,佛8喝～玉20,1冬m寄,察軟土質(zhì)量進(jìn)差焰,剛天然含水模量逐w=83鍋.獵1因％當(dāng)～革99.宋0始％截,泳孔隙眨比只e=2.世34錄9盛～良2,53扎6瑞,皇液性指降數(shù)割I(lǐng)L=1漆.9盞0虹～硬2.96已.梨經(jīng)過對(duì)工躲程質(zhì)量、榴工期和經(jīng)犧濟(jì)效益的隔綜合對(duì)比緞分析后采咱用真延空斗(稻堆溪載攤)員預(yù)壓各法默,炸總處理面縫積超頓過電1文0堡萬葬m2穗.諒軟基處理眉范圍內(nèi)由憶于橋、通描道和涵等皺因卡素兼,趁整個(gè)加固腦區(qū)被分割與成飽1徒0希多蝴塊懲,上設(shè)計(jì)計(jì)算姻的各塊沉灰降量毀為奸1.4掘8篇～挽2.83殿m閉,辦豎向排水模系統(tǒng)袋裝桃砂井的深枝度訊1敞0注～構(gòu)22m喬;暗砂墊層厚練度摸0.5m炕;倒濾管平面兇布置用聯(lián)釘泵羽狀或烘聯(lián)泵循環(huán)樓羽狀，濾駐管間竹距昌5.5m貝;墊真空射流種泵控制面疑積講80屢0花～圣1000光m2冠,激抽真空階疊段膜下真兄空度均大別于執(zhí)65?k溜Pa宗,復(fù)抽真空歷掛時(shí)誦16辯5際～炕220?奉d歉,淘抽真空時(shí)澡間內(nèi)各段加的累計(jì)沉武降焰量盆1.5綁7策～希3.92紋m升，其骨中驚K17+啊78杠0蝶斷面沉降揀尤為明顯柳，如床圖渠1殖，該區(qū)帆段晃199延9捕年品7佳月覆1潮日開始抽徒真空頃，炭7辨月掩7最日開始加占載米，駝200哨0禽年腳2救月底抽真求空結(jié)束摸，閑200豎0煎年礙9線月亮2啊7遞日停止觀像測，觀測災(zāi)結(jié)束時(shí)斷倚面宣內(nèi)巴5譯點(diǎn)沉降量情分別紹為苦3.85弟m獨(dú)，泉3.97自m頂，踏4.05兼m豎，賓3,90星m蜻和訊3,83全m牛，平淚均萌3,92害m柏.攏工程結(jié)束蔽后輔,畝真雖空揚(yáng)(狠堆鋤載熄)抬預(yù)壓法處徹理路基穩(wěn)望定寬,國質(zhì)量基本崇達(dá)到設(shè)計(jì)糠要琴求漢.鍛時(shí)3搜設(shè)計(jì)施工枯中的注意宿事猴項(xiàng)稻跌3.信1佛設(shè)計(jì)嬸國a.丟佛真轉(zhuǎn)空甩(票堆拉載撈)隨預(yù)壓法和達(dá)堆載、超犁載預(yù)壓法昏的固結(jié)原揉理基本相擋同寨,重但排水過念程區(qū)別較咬大犁,壘前者裂以疊“稠吸雄”寇為課主盯,斗輔助杠于尾“喉擠紛”畜,獎(jiǎng)而后者僅峽依第靠增“各擠土”培,傻所以對(duì)真認(rèn)空蠶(糠堆擱載殃)醒預(yù)壓法排青水系統(tǒng)中皮吸水主、么支濾管的那平面布置喪要認(rèn)真考結(jié)慮饑,系原則上要竄求均齡勻批,施方式可采外用念圖找2艙所示的單抱泵羽狀、共聯(lián)泵網(wǎng)狀鋼或聯(lián)泵循搞環(huán)羽滲狀隨.斗濾管的間盆距視軟基恭處理深度釋可卵在悔4巧～惜8?謎m寸范圍內(nèi)選島擇堪,航深度較大谷時(shí)取較小搞值艦.貌參以往工程鄉(xiāng)實(shí)踐表明秀，吸水濾億管采用單攔泵羽狀的征布置方式裁較難保證挨加固區(qū)內(nèi)羨不同地段睬膜下真空引度的均勻輩性貓,敏造成加固賤區(qū)內(nèi)不同適地段固結(jié)世程度不一帝，工后沉標(biāo)降不均攔勻奇,勸不宜采青用恢.躍聯(lián)泵型的肢布置方式妖不僅能保膊證膜下真宰空度的均課一今性蝴,肝而且可以肉降低工程包造置價(jià)獸.b.矛膠飽和淤泥要粘土地層柏中存在透體水異性沾(進(jìn)K鋤≥劃1×10算-5務(wù)c侵m前／挺s富)地夾層或地餓表存在較炮厚濾(魔≥耳3m踢)愉的透水層蘇時(shí)溉,木設(shè)計(jì)中應(yīng)應(yīng)該采取密返封措監(jiān)施輸.旁c.格蹲對(duì)密封膜致的一些保艘護(hù)性措施識(shí)應(yīng)在文字巷和圖件中雕有所反礎(chǔ)映走,渾這對(duì)提高溫和維護(hù)膜賣下真空度早指標(biāo)會(huì)起件到事半功儉倍的效萍果攔.把碌3.夫2淹施工耐竟在真銀空頓(屠堆縫載辰)廈施工應(yīng)用健中為確保漁其達(dá)到設(shè)唐計(jì)效響果術(shù),伸施工要精士心組墳織堤,擊杜絕一切鐮可能影響浪抽真空密刪封效果的敗不利因鹿素慨.a.孩頓豎向排水軌體施工時(shí)龍不要穿透等淤泥溜層丸,否這完全不腎同于堆載梨、超載預(yù)屢壓法的施耀工要牌求癢,呢一旦穿透挺淤泥層就槳和地下水賴連通，真蓮空負(fù)壓水猶對(duì)加固淤陵泥層所起韻作用很小粘，將嚴(yán)重靈影響真捐空劍(花堆麗載討)僑預(yù)壓的效查果駁.b.癢爛真空抽氣其膜下真空幼度達(dá)到設(shè)