深厚软弱土地基的处理

深厚软弱土地基的处理

冯进

（中国铁建港航局集团有限公司，广东珠海519070）

土建工程的基础处理，因工程的具体情况不同需要分别来处理。某工程施工线较长，所处地质条件均有很大差异，有岩石地基，杂填土地基，深厚淤泥野的软弱土地基。根据地质条件的不同，设计中相应采用了不同的地基处理方法。

1工程地质概况

某工程所处的地区归属于平原地貌类型，地形起伏不大，分布有厚在层的淤泥、淤泥质土层及可液化的粉砂层，压缩性高，承载力低，工程性质很差，淤泥质土层厚度约为40m。地形平坦，整个场地大部分面积为鱼塘。土层分布情况：表层有一薄层黏土，层厚为0.4～0.7m，第二层为淤泥、夹淤泥质土，呈流塑/软塑状态，属高压缩性土，层厚为12～16m，承载力低，含水量高。依据场地的工程力学性能指标，并结合经济、技术及工程等各方面综合考虑，采用了堆载——真空联合预压法加固地基。

2堆载和真空预压的加固原理

对于压缩性大的饱和软土地基，建筑施工前在地基上堆积与建筑物重量相近的荷载，使地基土得到压缩固结，在荷载移支代之以建筑物后，建筑物就不会沉降。预压法分为堆载预压和真空预压两类，堆载预压就是用砂石土料、水等作为荷载进行预压，真空预压是在需要加固的软基中插入竖向排水通道（如砂井、袋装砂井、塑料排水板等），然后在地面铺设一层透水的砂或砾石，再在其上覆盖一层不透气的薄膜，借助真空泵和埋设在垫层中的管道，将膜下土体间的空气抽出。由此在透水材料中产生较高的真空度，土中了孔隙逐渐渗流到井中而达到土体排水压密的效果。

3预压法处理地基的设计

3.1处理方案的选择

对于淤泥、淤泥质土、冲填上等饱和黏性土及杂填土地基的处理，通常可采用加载预压法、越载预压法、真空预压法、深层搅拌法、高压喷射注浆法、树根桩法、水泥粉煤灰碎石桩法等。（CFG桩）、强夯置换法、换土置换法、振冲置换碎石桩法、抛石挤淤法等。用加载预压法、超载预压法等处理淤泥、淤泥质土软弱地基通常是比较经济可行的，施工现场干净，缺点是加固时间长，强夯置换法、换土置换法、抛石挤淤法等处理深度较浅的地基，水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩）、高压喷射注浆法施工质量无法控制，容易出现断桩、缩径等质量事故。

鉴于本工程特点，地基具有较深厚的淤泥层，结合业主和建设主管部门的要求，在原自然地坪标本高较原自然标高高，且设计荷载不是很大。利用这一特点，设计选用了堆载一真空联合预压法加固地基，克服单用预压法处理地基固结期较长的不足之处，与深层搅拌法、振冲置换碎石桩其他方法相比，具有施工中无噪音、无污染、施工现场整洁及安全可靠等优点。

3.2设计内容

1）真空一堆载预压加固区域面积的确定，堆载范围一般大于基础外缘所包含的面积，对于真空预压，加固效果取决于在密封膜下形成较高的真空度，一般覆盖面积越大，密封沟的气密性越强，愈易形成较高的真空度。

2）竖向排水体的选择，选择塑料排水带，确定其断面尺寸、间距、排列方式和深度。

3）水平排水体的设置，为防止出现橡皮土，首先应回填一层素土，或填一层中粗砂，回填应分层进行。采用回填素土的步骤：

（1）回填素土。在加固区域内先回填厚约1.0m的素土，回填范围要超出加固区边界3.0m。

（2）铺设500mm的砂垫层，在砂垫层埋滤水管，可按条状，梳状、目字状及羽毛状等形式平面分布，管材用钢管、塑料管外包尼龙纱、土工织物等滤水材料，在加固区周边可采用挖沟埋膜的边缘。

（3）一般铺3层膜，膜周边可采用挖沟埋膜，平铺并用黏土覆盖压边，围埝沟内及膜上覆水等方法进行密封，就密封效果来说，以膜上全面覆水效果最好。

（4）安装接连抽气管道与射流泵。真空预压所需抽真设备的数量，可按加固面积的大小和形状及土层结构特点，按每台设备可抽真空1000～1500m2计，每区至少应配两台设备。

（5）检验密封情况并抽气，可一次抽至最大真空。真空预压的膜下真空度应稳定地保持在87kPa以上，且应均匀分布，竖井深度范围内土层的平均固结度应大90%。

4）堆载预压根据场地设计标高比原场区自然地面平均标高高的实际情况，利用回填土作为预压荷载，具体堆载量及堆载速率的控制应通过观测地基的沉降大小、稳定性以及设计标高等要求决定。

4质量监测及效果分析

4.1施工质量监测

为了检验加固区真空预压后的加固效果，掌握地基加固过程中各土层固结过程中各土层固结、沉降及侧向变形等变化情况，力保加固质量，除了在加固期间需连续观测地表沉降量及加固区膜下真空度以外，沿需在加固区内埋设一定数量的孔隙水压力仪、磁性分层沉降仪、测斜仪及地上水位仪。按要求观测地基在加固期间的孔隙水压力，侧向位移、地下水位及分层沉降随时间的变化，并根据实测地点沉降、分层沉降及孔隙水压力的消散情况，进一步确认地基的各项参数，推算地基固结度，为终止预压提供依据。

4.2加固效果分析

从获取的地基处理后地质报告表明，经地基加固处理后淤泥层性质得以明显改善，岩性由淤泥改变为淤泥的质黏土（淤泥质土），含水量降低，孔隙比减小，抗剪强度提高，压缩性降低，物理力学指标明显改善。

监测数据显示，地基承载力特征值提高了8889%，含水率降低了25.5%，粘聚力和内磨擦分别提高了187%和165%，十字板抗剪强度提高159%，静力触控锥头阻力和侧壁磨擦力分别提高了118%和85%，工程性质得到改善，用利于后期工程建设。真空一堆载联合预压法加固地基，可以解决两个问题：一是地基沉降在加载预压期间大部分或基本完成，在建筑物使用期间不致产生有害的沉降，二是地基土的抗剪强度在预压期间逐渐增长，提高了土的承载力与稳定性。通过实践证明，真空一堆载联合预压方法用于处理软弱土地基经济合理效果显著。

［责任编辑：汤静］