真空联合堆裁预压法 软土路基加固中 冯小勇 ，张 碧 （１．中铁一局集团第一工程有限公司，陕西渭南７１４０００；２．陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南７１４０００） 摘要：以广州南部地区某快速路ＳＤ１９标Ｋ３９＋００２．０３～Ｋ４０＋５９０￣软土地基加固工程为实例，介绍真空联合堆栽预压法的 加固原理、施工方案和应用效果，并提出施工中的一些注意事项，其对真空联合堆载预压法在工程中的推广应用大有裨益。 关键词：真空；堆载；软基处理；施工 中图分类号：Ｕ４１６．１ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００２～４７８６（２０１１）０３／０４—０ｌ１６—０３ ＤＯＩ：１０．３８６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—４７８６．２０１ １．ｈ３．０２８ Ｖａｃｕｕｍ－ｐｉｌｅｄ－ｌｏａｄ Ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｎｇ Ｓｏｆｔ Ｓｏｉｌ Ｒｏａｄｂｅｄ ＦＥＮＧ Ｘｉａｏ－ｙｏｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｂｉ １１６Ｉ （１．Ｆｉｒｓｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ Ｆｉｒｓｔ Ｇｒｏｕｐ，Ｗｅｉｎａｎ ７１４０００，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｈａａｎｘｉ Ｒａｉｌｗａｙ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｗｅｉｎａｎ ７１４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔａｋｉｎｇ ｔｈｅ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ Ｋ３９＋００２．０３－Ｋ４０＋５９０ ｏｆ ＳＤ１９ ｏｆ ｏｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｉｎ ｔｈｅ ｓｏｕｔｈ ｏｆ Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｃｉｔｙ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｉｏｎ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ａｎｄ ａｐ— ｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｃｕｕｍ—ｐｉｌｅｄ—ｌ０ａｄ ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｓｏｍｅ ｐｏｉｎｔｓ ｄｅ－ ｓｅｒｖｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ．Ｉｔ ｉｓ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｖａｃｕｕｍ；ｐｉｌｅｄ ｌｏａｄ；ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｄｉｓｐｏｓａｌ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ＊—＊÷｝＊—｛｝—｛｝— —｛｝ 手Ｈ｝—｛｝＿—＊——＊＊＊一＊÷Ｈ卜＿１ —锚—｛｝—｛｝｛ 管道施工同时进行，可不单独设立集水井）。 ５ 效益分析 以２００９年扬州经济开发区朴席新区建设的城市 主干道通朴路为例．其作为新区规划路网中的“横 ”一，道路全长为２．３３１ｋｍ．路基标准横断面宽度为 ５０ｍ，近期实施３３ｍ的宽度，行车道宽２３ｍ，全线 桥梁（１座中桥）及涵洞处（５道圆管涵、３道箱涵）采 图２ 成型较好路段 用浅层夯填碎石土处理软土地基，夯填碎石土共 ２８ ６１６ｍ。，造价为ｌ８５．７万元。 ４．３ 地下水位较浅的段落，应采取临时排水措 施．降低到夯填基底面５０ｃｍ１）．．￣下．否则极易出现 “弹簧”现象，一般在道路两侧设立深集水井（若与 夯填碎石土与换填碎石土相比，差异主要有： 前者无需挖运土：夯填碎石土标高一般会出现压不 下去的情况，可减少灰土填筑量。对于通朴路而 言，换填同样厚度的碎石土的造价约为２８６００ｍ３￣ 【ｌ１江苏时代建筑设计有限公司．扬州市经济开发 ８６．２１元／ｍ ＝２４６．６万元（含挖运土造价）．同时由于 区通朴路岩土工程勘察报告【Ｒ】．扬州：江苏时代建 换填需挖除天然“硬壳层”，施工时，排水难度较 筑设计有限公司．２００９． 大，间接成本更高。 【２】ＣＪＪ ３７—９Ｏ，城市道路设计规范［Ｓ］． 换填碎石土与粉（湿）喷桩、其他粉煤灰或者碎 ［３１吴方华，李大钊，闫红民．自然级配碎石土换 石挤密桩处理软基的方法比较，前人的研究比较深 填法处理软土地基工法『Ｊ］．城市道桥与防洪，２００６， 入『３］．成本上前者比后几者要低得多。 １１（６）：１０９—１１３． 综上，夯填碎石土在要求不扰动或少扰动软土 作者简介：朱士东（１９８３一），男，江苏宿迁人，硕士研究生， 时具有施工工艺及成本上的优势。可以在市政工程 主要从事道路规划、设计方面的工作，目前在江苏省交通 中广泛地推广应用。 科学研究院股份有限公司工作。 参考文献 收稿日期：２０１０—０６—１８ 垫层面下０．３ｍ处埋设一个沉降 真空泵采用射流真空泵，离 空，并测读以上观测项目的变 化，检验和评价真空预压的效 果。 ２．４ 堆载预压施工 板。位移观测是沿坡脚每１００ｍ 埋设一根水平位移观测杆。 心泵的功率为７５ｋＷ．加固区每 ８００ｍ２－９５０ｍ 设一台真空泵。在 真空泵运行中．要随时注意泵的 ２．３．２ 真空主、滤管埋设 真空主、滤管分布采用条形 排列方法，管路系统采用在砂垫 层中挖沟埋设，沟深约３０ｅｒａ． 运转情况及其真空效率．当泵的 真空度小于９３ｋＰａ时．应进行检 堆载预压是在真空预压稳定 三周后，开始进行填土施工。为 确保填土时密封膜的安全。要在 膜上再铺一层土工布。土工布规 格为１５０ｇ／ｍ ．ＧＢＲ顶破强度大 于４ｋＮ，抗拉设计强度大于２ｋＮ／ ５ｅｍｚ。要注意土工布之间的搭接 长度．一般要大于３０ｅｍ。土工 布铺设完成后．就可以开始填 查和维修，主要是检查离心泵射 水量是否充足。一般在预压初 期，因排水量大．所有射流真空 泵同时运转．在预压中后期．在 以确保管网完全置于砂垫层中． 主、滤管采用ＰＶＣ管，主管管径为 ９０ｒａｍ，滤管管径采用６０ｒａｍ，管 壁厚度为３．５ｒａｍ～４ｒａｍ。滤管采 保证膜内最高真空度的前提下． 可停一部分泵并采取各泵交替运 转的方法。 用打孔型，孔型呈狭长条形，管 外采用土工布包裹。土工布规格 为１５０ｇ／ｍ ．渗透系数大于 加固区与射流真空泵间连接 土。第一层为填砂，填砂厚度为 １０．２ｃｍ３／ｓ，等效孔径不大于 ０．１ｍｍ。 的管路，不仅向膜内传递真空压 力，而且是排水的主要通道。因 此，真空管路应具有满足总排水 量需要的过水断面。能承受径向 ０．５ｍ。采用轻型推土机、碾压机 进行施工。碾压时要密切注意膜 ２＿３＿３ 铺设密封膜 密封膜的施工是真空预压加 固法成败的关键，要科学严格地 下真空度的变化．确定不漏后方 可继续填土，填土应分层进行。 压力，真空管路间的各连接点需 严格进行密封处理，以保证真空 度在管内不受损失．并使排水畅 通。由于存在各种不确定的原 因，会导致射流真空泵停泵后膜 内真空度的急剧下降，从而影响 加固效果，因此为避免膜内真空 并依据真空度以及沉降的观测控 制填土的厚度以及堆载速率。 堆载预压施工期间要进行真 空度以及沉降观测，以保证真空 联合堆载预压施工的顺利进行。 联合预压期间，膜下真空度要求 大于６００ｍｍＨｇ．路堤中心线地 按要求进行。密封膜采用聚氯乙 烯薄膜，厚度取０．１４ｒａｍ＋０．０２ｒａｍ． 纵横向断裂伸长率≥２２０％。薄 膜按双层设置，铺设密封膜时不 宜拉得太紧，应留有一定的余 地，膜与膜现场粘结时，应保持 粘结部位的清洁。在确保膜本身 密封性的条件下．膜的四周密封 也是关键的一环。在四周密封施 工中．要掌握好两个环节：一是 膜四周密封处，膜与软土接触要 有足够的长度，保证有足够长的 度在停泵后很快降低，在真空管 中应设置止回阀和截门，当预计 停泵时间超过２４ｈ，应关闭截门。 ２＿３．５ 抽真空进行预压 抽真空初始阶段．膜上不能 覆水，以利于更好地检查膜的密 面沉降速率每昼夜不大于２．０ｅｒａ． 坡脚水平位移每昼夜不大于 ０．５ｃｍ。真空预压卸除真空的标 准为：实测路堤中心线地面沉降 速率连续５ｄ～１０ｄ平均沉降量小于 或等于２ｍｍ，卸除真空后应利用 渗径：二是膜周边密封处应有一 封效果。将泵、真空管及膜内真 空压力传感器连接好，并测试初 读数。射流箱处接好进水管，并 堆载继续预压．直至沉降小于控 制标准，当达到标准时，就可以 结束全部的预压工作，把高出路 定的压力．保证膜与软土的紧密 接触。因此在铺膜时，采用挖沟 折铺的方法，并用粘土压边密 封，挖沟深度为１．５ｍ，密封膜应 置入沟中．并回填粘土压边密 实．此密封沟可以作为真空预压 的临时排水通道，不过要注意与 地方沟渠的连接．以避免淹没农 田。 在箱内注满水。开动离心泵进行 真空抽气，在抽真空过程中．应 连续补水以保持水箱满且温度正 面顶标高的填土卸除。 ３ 注意事项 施工场地一定要平整，否则 将影响管道布设及真空抽水；砂 垫层铺设完毕后，应把表面整 常。在抽真空过程中，要观测真 空泵、真空管、膜内的真空度、 地表沉降以及坡脚水平位移。确 保各指标在控制范围内。当真空 预压达到设计要求后停止抽真 平，并把表面的尖硬异物清理干 净，否则容易破坏薄膜；打设塑 料排水板施工中要控制好回带， ２．３．４ 真空泵安装及管路连接 工程模糊集理论 ／ 边坡稳定性评价巾昀应用 王亚兵’．王朱涛。 （１．西安市公路勘察设计院，陕西西安７１００６５；２．济南工务段莱芜线路车间，山东济南２７２１００） 摘要：为了准确地评价公路边坡的稳定性，通过分析有关的模糊因素，建立模糊判断矩阵，结合层次分析法确定各评价 指标的目标权重．用工程模糊集理论对边坡进行综合评价，并应用该模型对某高速公路典型边坡的稳定性进行综合评价。实 践表明．本方法考虑因素全面、计算结果合理。 关键词：边坡；工程模糊集；层次分析法 中图分类号：Ｕ４１６．１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２—４７８６（２０１ １）０３／０４—０１１９一ｏ４ ＤｏＩ：１０．３８６９￣．ｉｓｓｎ．１００２—４７８６．２０１１．ｈ３．０２９ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｆｕｚｚｙ Ｓｅｔｓ Ｔｈｅｏｒｙ ｉｎ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ Ｓｌｏｐｅ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ＷＡＮＧ Ｙ ａ—ｂｉｎｇ ．ＷＡＮＧ Ｚｈｕ—ｔａｏ （１．Ｈｉｇｈｗａｙ Ｓｕｒｖｅｙ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｘｉ ａｎ，Ｘｉ ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｌａｉｗｕ Ｌｉｎｅ Ｐｌａｎｔ，Ｊｉｎａｎ Ｔｒａｃｋ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ，Ｊｉｎａｎ ２７２１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｈｉｇｈｗａｙ ｓｌｏｐｅ ｅｘａｃｔｌｙ，ａ ｆｕｚｚｙ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｍａｔｒｉｘ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｒｅｌａｔｉｏｎａｌ ｆｕｚｚｙ ｆａｃｔｏｒｓ，ｔｈｅ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｉｎｄｅｘ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｔｉｃ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｌｏｐｅ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃａｌｌｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｕｚｚｙ ｓｅｔｓ．Ａｐｐｌｙｉｎｇ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｅｖａｌｕａｔｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｓｏｍｅ ｔｙｐｉｃａｌ ｅｘｐｒｅｓｓｗａｙ ｓｌｏｐｅ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｍａｋｅｓ ｓｌｏｐｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｏｒｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ａｎｄ ｒａｔｉｏｎａ１． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｌｏｐｅ；ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｆｕｚｚｙ ｓｅｔｓ；ａｎａｌｙｔｉｃａｌ ｈｉｅｒａｒｃｈｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ０ 引言 也相当模糊。因此对边坡稳定性评价是一个涉及 公路边坡是一个复杂的系统，各种参量的性质 多目标、多层次的综合评判问题。极限平衡理论 囤