真空联合堆载预压加固软土地基监测实例简析

真空联合堆载预压加固软土地基监测实例简析

作者：夏康 姚伟

来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2014年第05期

摘要：本文在真空联合堆载预压法加固软土地基理论与实验的基础上，依托当前软土地基处理项目工程，对以下几个项目进行实验：对真空联合堆载预压试验段进行了监测工作：对真空度、孔隙水压力、分层沉降、深层土体水平位移等进行监测，并对监测成果进行分析。通过对现场施工前后十字板剪切试验、施工前后钻孔取土试验对加固前后的地基土的各项物理力学指标以及土体强度进行对比分析，以检测加固效果。 关键词：软基监测 真空联合堆载预压法 效果检测 1 绪论

1.1 概述 我国连云港地区广泛分布着海相沉积的软弱粘性土层。这种土的特点是含水量大、压缩性高、强度低、透水性差且不少情况埋藏深厚。由于其压缩性高、透水性差，在建筑物荷载作用下会产生相当大的沉降和沉降差，而且沉降延续时间很长，有可能影响建筑物的正常使用。另外，由于其强度低，地基承载力和稳定性往往满足不了要求。因此，这种地基通常需要采取措施，排水固结法就是处理软基的有效方法之一。

1.2 主要监测项目 本文在真空联合堆载预压法加固软土地基理论与实验的基础上，依托当前软土地基处理项目工程，对以下几个项目进行实验：对真空联合堆载预压试验段进行了监测工作：对真空度、孔隙水压力、分层沉降、深层土体水平位移等进行监测，并对监测成果进行分析。通过对现场施工前后十字板剪切试验、施工前后钻孔取土试验对加固前后的地基土的各项物理力学指标以及土体强度进行对比分析，以检测加固效果。 2 真空联合堆载预压法加固现场实例

2.1 工程概况 连云港徐圩港区预制厂位于徐圩围堤吹填1区东北角，目前吹填1区的陆域采用30万吨航道产生的疏浚土吹填形成。本次工程地基采用真空预压联合堆载、堆载及浅层置换等方法进行加固。其中真空预压及真空预压联合堆载区面积为8.06万m2，本工程后续使用荷载较高，视地基处理效果决定是否进行二次处理。

2.2 地质资料 根据场地周边围堤钻孔资料揭露，本工程陆域范围内各层土均属第四系全新统（Q4）冲洪积物。土层主要由淤泥、粘性土、砂性土组成。

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①-2淤泥：灰色，流塑，光滑，土质均匀，局部间夹粉砂薄层，该层压缩性极高，灵敏度中等，工程地质性质差，①-2层淤泥是本工程重点处理的土层。

2.3 地基处理施工工艺 本次工程真空预压及真空预压联合堆载总面积为8.06万m2。真空预压联合堆载法先在地基加固区铺设竹排及编织土工布一层，后人工摊铺厚度为0.5m的山皮土和0.5m中粗砂垫层，插打塑料排水板，待滤管铺设完成后继续铺设250g/m2无纺布、三层密封膜。安装真空泵并开始抽真空，试抽10～15天稳定无漏气后进行堆载。堆载前先在真空膜上铺250g/m2无纺土工布和0.5m粉细砂保护层，再进行土石料堆载，每级堆载厚度为1.0m，时间间隔为1个月，堆载石料容重≥17kN/m3，抽真空有效时间为165天，要求完成总固结度在80%以上方能卸载，堆载的同时加强对围堤的深层水平位移的监测。 3 现场实测监测数据分析

3.1 真空度监测 本项目真空度的监测通过对真空度表进行读数进行监测。施工过程中每1000m2左右布置一个真空表。本工程的监测数据显示抽真空期间真空度基本能稳定打到80kPa以上，部分几个点小于或接近80kPa是由于施工过程中未严格按照设计要求施工，导致出现漏气孔，但都及时发现予以补救，真空度即恢复到80kPa以上。

3.2 孔隙水压力监测 孔隙水压力的测试方法：通过频率读数仪对埋设在土体内孔隙水压力计频率（Hz）数据采集，经过计算，换算成孔隙水压力和超孔隙水压力（kPa）变化值。 在真空预压期间及时整理孔隙水压力-时间关系曲线，确定不同时间固结度，为加载、卸载时间的确定提供可靠的依据，本工程要求，孔隙水压力与荷载之比小于0.5时，即可持续加载。

真空联合堆载预压加固区的孔隙水压力变化规律：抽真空后地基孔隙水压力迅速下降，孔压下降幅度随着深度递减；开始堆载后，地基孔压开始回升，堆载结束后，在真空作用下，孔压再次下降，最后趋于稳定。

附加应力增幅参照设计标准，石料容重按17kN/m3计算。各区域石料堆载期间孔压增量与荷载比满足设计要求△u/△p

3.3 分层沉降监测结果 本项目分层沉降的监测通过对埋设的磁环深度进行测量，就可得到不同深度的土层在加固过程中的沉降量。采用《建筑地基处理技术规范》JTJ 79-2012中推荐的三点法来推算最终沉降量。

从监测数据可以看出，吹填土层内分层沉降固结度由上而下逐渐变小。

3.4 深层水平位移监测结果 本项目深层水平位移监测是通过测斜仪观测不同深度土体的侧向变形监测深层土体的位移。

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埋设测斜管的目的是为了监测围堤的稳定性，从监测数据可以看出，围堤位移量满足设计位移量小于5mm/d控制标准，处于可控范围内。

3.5 效果检测分析 通过加固前后十字板剪切试验，加固前后钻孔取土试验，整理实验资料，检验加固效果对比图如图1所示。

从图1中可以看出，加固后十字板剪切强度有所增加，土体孔隙比参数减小，说明真空联合堆载预压处理效果较好。

3.6 本章小结 通过以上对现场检测试验分析可以得出以下结论：①抽真空期间真空度基本能稳定达到80kPa以上，说明保证真空度的稳定是取得显著加固效果的前提。②地基中孔隙水压力是指在预压荷载作用下的孔隙水