導(dǎo)語：真空堆載聯(lián)合預(yù)壓加固設(shè)計論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓的加固設(shè)計

1.1真空預(yù)壓機理

真空預(yù)壓主要是在外荷不變時，對需要加固處理的軟土使用薄膜進行密封，使其與大氣完全隔絕，然后在薄膜上層鋪設(shè)砂墊層，并在其中安置管道以及豎向砂井。使用射流泵對密封土體進行真空處理，并通過管道及砂井及時排出內(nèi)部的水、氣，使之產(chǎn)生較大的負(fù)壓。加固土體隨著內(nèi)部水氣的排出，會縮小砂土間的空隙，使土體的應(yīng)力增強。同時由于強烈的壓差，會使周圍及深度土體也會產(chǎn)生較強的負(fù)壓，從而使整體的路基達(dá)到較好的加固效果。

1.2堆載預(yù)壓機理

堆載預(yù)壓主要是采用多種荷載材料對場地進行加固處理，這種方法在工程中應(yīng)用較為普遍，取材也較為廣泛，例如砂料、土石料或者建筑物等。其加固原理為:加固土體隨著堆載的過程使超靜孔隙水壓力逐漸消散，從而使土體的有效應(yīng)力逐漸增強，達(dá)到加固效果。若土體的軟土層較厚，可在軟土層中打設(shè)砂井，增加塑料排水板的安置數(shù)量，從而使?jié)B透系數(shù)加大，有效降低固結(jié)進程，從而在更短的時間內(nèi)達(dá)到加固的效果。一般而言，堆載的荷載值直接影響著加固土體的超靜水壓力消散程度以及預(yù)壓的加固效果。同時加載的工期長短也對最終的加固效果有一定的影響。因此，要合理控制荷載大小以及加載速度，才能達(dá)到更好的加固效果。

1.3真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓

真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓均屬于排水固結(jié)法，因此兩者的加固機理屬于相同的物理原理，加固結(jié)果均為孔隙水壓力消散，并轉(zhuǎn)變?yōu)橛行?yīng)力，達(dá)到加固作用。但真空預(yù)壓會在真空的作用下不斷形成負(fù)的超靜孔隙水壓力，而堆載預(yù)壓法是在加載的過程中不斷形成正的超靜孔隙水壓力。因此在真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓的情況下會使孔隙水壓力的正負(fù)壓差增大，提高孔隙水壓力消散的速度，從而增強加固效果。這種新型的聯(lián)合預(yù)壓加固方法主要體現(xiàn)以下幾個特點:①固結(jié)應(yīng)力明顯增大，固結(jié)速度明顯加快。在雙重預(yù)壓效果之下孔隙水的抽出效率增強，地下水位逐漸下降，從而增加了土骨架的固結(jié)壓力，在真空作用的負(fù)壓力、堆載作用的正壓力以及地下水位下降引起的固結(jié)壓力三重作用下，達(dá)到較大的土體強度;②抵消部分向內(nèi)收縮變形或側(cè)向擠出變形。真空預(yù)壓時導(dǎo)致土體內(nèi)部各向固結(jié)應(yīng)力等效，土體會產(chǎn)生收縮變形的效應(yīng)，而堆載預(yù)壓時土體內(nèi)豎直方向的固結(jié)應(yīng)力大于水平方向，土體會產(chǎn)生側(cè)向變形的效應(yīng)。真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓時部分應(yīng)力會產(chǎn)生疊加或抵消效果，從而有助于地基的穩(wěn)定。

2真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟土路基的設(shè)計

2.1設(shè)計方案

首先根據(jù)加固所要達(dá)到的效果計算排水通道的間距(深度)、堆載填土重量、堆載高度等參數(shù)。該工程共需填土18kN/m3，堆載高度約1.3m，預(yù)計90d后路基的平均固結(jié)度可達(dá)到85%以上，沉降量約0.8m。1)密封系統(tǒng)的設(shè)計。對需要加固的土體使用3層聚氯乙烯薄膜進行密封，密封膜進入不透氣圖層需≧0.5m，然后在薄膜上層鋪設(shè)黏土并壓實。加固區(qū)之間使用水泥漿攪拌連續(xù)墻施工，以此降低沉降度不均等的狀況。2)排水系統(tǒng)的設(shè)計。在薄膜上層鋪設(shè)0.4m的砂墊層，并再其中以正方形的結(jié)構(gòu)布置B型塑料排水板，保持1.0m的排水通道間距和12m的打設(shè)深度。3)加壓系統(tǒng)的設(shè)計。真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓方案設(shè)計80kPa的真空荷載、26kPa的堆載荷載以及7kPa的砂墊層荷載。4)檢測系統(tǒng)的設(shè)計。在現(xiàn)場試驗段埋設(shè)多個監(jiān)測儀器，分別監(jiān)測預(yù)壓加載過程中的地表沉降、水平位移、孔隙水壓力、地下水位等參數(shù)。

2.2施工控制

施工前要對場地進行清潔打掃，將加固區(qū)內(nèi)的雜物、雜草以及積水等清理干凈，再鋪設(shè)土工布及砂墊層，保證砂墊層低于3%的含泥量。通過經(jīng)緯儀等測量工具對排水板的打設(shè)位置進行確定，再用竹簽進行標(biāo)記，然后進行打設(shè)施工，保證排水板穿透淤泥層，并保證其在砂墊層表面漏出25cm左右。在砂墊層中埋設(shè)真空管路，之后進行真空泵的安裝，真空泵布設(shè)原則為850m2/臺，每臺機器的7.5kW的功率。鋪設(shè)真空膜并進行預(yù)壓，當(dāng)真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值后，進行堆載預(yù)壓。

3真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟土路基的應(yīng)用效果

水平位移的觀測可判斷路基側(cè)向變形的情況，分別取K1+350、K1+450、K1+550監(jiān)測斷面的路肩位置進行檢測。在真空預(yù)壓的初期先會產(chǎn)生擠出變形，但變形作用較小，主要是受砂墊層和密封溝的影響。待真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，會產(chǎn)生收縮變形，側(cè)向位移不斷向加固區(qū)中心收縮，最大水平位移可達(dá)235mm，最低85mm。收縮變形主要發(fā)生區(qū)域為地下15m左右，離地面越近，其位移值越小。孔隙水壓力的觀測主要是為了了解地基的固結(jié)狀態(tài)，本次選取的3個觀測斷面分別達(dá)到22m、23m、24m的深度。在真空度逐漸升至標(biāo)準(zhǔn)值的過程中孔隙水壓力逐漸下降，離地面越近的距離受真空壓力的影響越大，因此其孔壓變化也較大，在距離砂墊層2～4m的測點，孔壓可維持在－40kPa左右。隨著時間的延長，真空壓力會逐漸向下擴散，因此可使深部孔壓也逐漸降低。

4結(jié)束語

綜上所述，本文首先介紹了某市軟土路基工程的工程概況以及當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文條件。然后對真空預(yù)壓機理、堆載預(yù)壓機理以及真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓機理進行分析。最后結(jié)合本次工程的實例進行方案的設(shè)計以及施工控制，并通過觀測檢驗的結(jié)果對加固效果進行分析。真空－堆載聯(lián)合預(yù)壓加固軟土路基是現(xiàn)代公路工程中較為有效的新型處理方法，不僅能達(dá)到更好的加固效果，還能縮短工期，達(dá)到更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

作者:曹文劍單位:重慶市市政設(shè)計研究院