摘要：真空預壓和堆載預壓是軟基處理排水固結常用的方法。本文以越南沿海電廠一期工程軟基處理所采用的上述兩種方法為例，著重對此兩種方法的設計方案和處理效果的差異進行分析，可供同類工程參考。
　　關鍵詞：軟基處理;排水固結;真空;堆載預壓
　　
　　1引言
　　軟基處理是工程建設中經常面臨的問題，軟土的一般表現為高壓縮性、低滲透性、高孔隙水壓力和承載力低等特點，在工程上部結構建設前，必須對軟土地基進行處理，也就是要解決好兩個方面問題：一是地基土的承載力和穩定性，二是地基沉降穩定。一般來說軟基處理的方法有強夯法、挖土換填法、置換法、化學加固法、排水固結法、復合地基法等多種方法，其中排水固結法包括真空預壓、堆載預壓、真空-堆載聯合預壓等方法。采用塑料排水板的真空堆載聯合預壓法適用于含有夾層或不均勻泥層等的軟基以及飽和軟土層。本文以越南沿海電廠一期工程軟基處理為例，著重介紹和對比真空-堆載聯合預壓與堆載預壓在地質條件類似的同一廠區內同時進行時的效果差異，可供同類工程設計參考。
　　
　　2工程概況
　　越南沿海電廠一期工程位于越南茶榮省沿海市。廠址夾于湄公河入海的兩條支流入海口之間，地貌屬典型的海陸交互作用形成的三角洲，沖積平原邊緣的河灘地。工程規模為2X622MW燃煤電廠。廠址區域內地勢平緩，原場地標高約0.40~1.20m(越南HonDau高程系統)。場地分布有大量魚塘，局部區域生長少量低矮灌木樹叢和紅樹林。場內淤泥層深厚，軟土層在16~30m厚,主廠區場地已回填（吹填海砂）至+4.200m(越南HonDau高程系統)。
　　根據地質資料，場地全部由第四系土層組成，100m深度范圍內未揭露基巖，主要處理的軟土層為淤泥層，土質灰黑色、褐灰色；呈飽和、流塑狀態；含大量有機質及貝殼碎屑，局部含多量粉細砂顆粒，略具臭味，屬海積成因。該層所有鉆孔均有揭露，分布于整個廠區，層厚17.5m~25.0m，層頂面高程-5.16m~1.85m，層底面高程-26.41m~-20.42m，標準貫入試驗擊數為1-3擊，平均1.5擊。地基承載力特征值為50~60kPa。
　　
　　3設計方案
　　如圖1所示，根據廠區上部構筑物特點，整個廠區軟基處理方法主要分為兩類，其中A類區域為真空－堆載聯合預壓法處理，B類區域為堆載預壓法處理。本文以A1-1及B4-1區為例進行分析對比。
　　
　　圖1軟基處理布置圖
　　
　　真空－堆載聯合預壓法處理的技術要求如下：
　　現有場地原自然地面以上，已回填有約3m～3.8m厚砂層，依據我國已有在越南當地施工的成功經驗，可利用該部分回填砂作為水平排水通道。
　　水平濾管的間距為2米，塑料排水板矩陣形布置，間距1m，設計長度26m。埋設監測系統，密封墻為雙排樁，深16m、寬1.2m，真空泵(7.5kW)按每800m2-1000m2左右布置1套。根據沉降標的實測沉降曲線，計算出地基土體的平均固結度達到90%以上或實測地面沉降速率連續5天平均沉降量不大于2.0~3.0mm/d時，可進行卸載。
　　堆載預壓法處理的技術要求如下：
　　現有場地原自然地面以上，已回填有約3m～3.8m厚砂層，同上述真空-堆載聯合預壓法，可利用該部分回填砂作為水平排水通道。
　　塑料排水板矩陣形布置，間距1m，設計長度26m。垂直于排水盲溝設置間距2m的水平排水板，盲溝采用塑料排水盲溝，管徑φ200mm，縱向間距約20m。在盲溝上設置集水井，間距20m，井底深度比盲溝深約1.0m，井壁材料采用鋼筋籠纏濾布的形式。計算出地基土體的平均固結度達到80%以上或實測地面沉降速率連續5天平均沉降量不大于2.0~3.0mm/d時，可進行卸載。
　　各區域處理技術要求詳見表1:
　　表1地基處理分區設計技術要求明細表
　　 A1-1 B4-1
　　處理面積 21707m2 21922m2
　　處理方法 真空-堆載聯合預壓 堆載預壓
　　地下水位高程 1.56m 0.767m
　　排水板深度 26m 26m
　　膜下真空度 80kPa N/A
　　設計堆載高度 2.5m 3.5m
　　設計估計時間 140天（從抽真空開始） 160天（從堆載開始）
　　設計固結度 ≥90% ≥80%
　　卸載后場地高程 4.2m 4.2m
　　預壓荷載下沉降量 1.45m 1.07m
　　處理后軟土承載力特征值 ≥80kPa 60-70kPa
　　
　　4施工工藝流程
　　
　　對于真空－堆載聯合預壓區，主要施工工藝流程如下：
　　清表、平整場地→測量表面高程→探摸確定PVD深度→打設豎向排水板→開挖水平濾管溝槽→埋設排水PVC主管和濾管→PVD與濾管連接→填埋主管濾管→埋設觀測儀器→打設密封墻→安置主管出膜裝置等→鋪設一層無紡土工布，二層真空膜→安裝抽真空泵，連接主管到抽真空泵→設置膜上沉降標→測沉降標初始高程→試抽真空→再鋪設一層無紡土工布→正式抽真空→施工監測→膜上堆載→卸載。
　　對于堆載聯合預壓區，主要施工工藝流程如下
　　清表、平整場地→測量表面高程→探摸確定PVD深度→打設豎向排水板→開挖盲溝溝槽→埋設排水盲溝→埋深水平排水PVD并于盲溝連接→填埋集水井→埋設觀測儀器→設置沉降標→測沉降標初始高程→施工監測→堆載→集水井排水→卸載。
　　
　　5監測及效果檢測
　　軟基處理過程中對表面沉降量、分層沉降量、孔隙水壓力、深層水平位移、地下水位、膜下真空度等指標進行動態監測，在達到卸載條件后，對土體各項物理力學指標進行效果檢測，通過現場和試驗室試驗，計算出軟土層地基承載力。為對比簡明直觀起見，本文重點針對表層沉降量和軟土層承載力指標進行分析對比。
　　各區域根據設計要求分別設置9個表層沉降標，各沉降觀測點觀測數據如圖2所示。
　　
　　圖2沉降觀測數據對比圖
　　A1-1區2011年5月20日開始抽真空，2011年7月21日完成堆載。截止2011年9月14日，真空-堆載聯合預壓時間117天，抽真空前初始沉降167mm，真空-堆載聯合預壓期間沉降1402mm,總沉降量1569mm，根據三點法計算固結度U=96.13%，ASAOKA法計算固結度Uave=99.51%。連續5天平均沉降量為2.6mm/天。
　　B4-1區2011年7月24日開始堆載，2011年8月30日達到滿載。截止2011年12月3日，堆載預壓時間133天，堆載前初始沉降540mm，堆載預壓期間沉降965mm，總沉降量1505mm，根據三點法計算固結度U=97.08%，ASAOKA法計算固結度Uave=98.21%。連續5天平均沉降量為0.6mm/天。
　　通過上述沉降曲線和觀測結果可以看出，真空-堆載聯合預壓法下固結沉降較為均勻，自抽真空開始至堆載完成沉降曲線變化較為穩定，滿載后沉降曲線趨向平緩。同一區域的9個沉降標沉降觀測到的最終沉降數據差異在200mm左右。從固結時間來看117天小于設計預期的140天的固結時間23天。沉降量和固結度均滿足設計要求。
　　堆載預壓法處理的區域在堆載前后差異較大，因沉降標埋設位置不同，先完成堆載的部位沉降曲線會先發生明顯變化，如上圖所示的3號和4號沉降標曲線，滿載后沉降曲線陡然下降然后漸趨平緩。同一區域的9個沉降標沉降觀測到的最終沉降數據差異在300mm左右。從固結時間來看133天小于設計160固結時間27天。沉降量和固結度均滿足設計要求。
　　固結完成后對各處理區域進行效果檢測，檢測內容包括鉆芯取樣、靜力觸探及十字板剪切試驗。通過現場及試驗室試驗得到的各項主要指標及其對比情況如表2所示。
　　表2軟基處理效果檢測對比表
　　區域  含水率 容重 孔隙比 原狀土的不排水抗剪強度 壓縮指數 地基承載力
　　 符號 w γw e Cu Cc fa
　　 單位 % kN/m3 / kPa / kPa
　　A1-1 處理前 57.9 16.3 1.594 25.6 0.615 51
　　 處理后 44.2 17.2 1.261 70.5 0.396 107
　　B4-1 處理前 50.8 16.8 1.379 32.9 0.64 57
　　 處理后 44.7 17.5 1.210 72.8 0.44 99
　　
　　對上述指標進行對比分析可以看出，無論是采用真空-堆載聯合預壓或堆載預壓法，軟土層土體的各項物理力學指標均有所提高，地基承載力指標均超過設計承載力最低要求。對比堆載預壓區域，采用真空-堆載聯合預壓法的區域，軟土層含水率和孔隙比有了顯著下降，土體抗剪強度也有更為明顯的提升，地基承載力的改善也更為明顯。
　　
　　6結論
　　針對本工程地質條件和上部構筑物特點對越南沿海一期電廠軟基進行了真空-堆載聯合預壓和堆載預壓兩種軟基處理方法，通過過程監測和效果檢測，固結度指標及地基承載力均滿足設計要求。
　　軟基處理固結過程應保持動態監測，根據沉降觀測確定固結達到設計要求的時間，固結度達到設計要求即可卸載。卸載后做好效果檢測，確保各項指標達到設計要求。
　　通過對地質條件類似的同一廠區不同的兩種處理方法效果的對比可以看出，采用真空-堆載聯合預壓可以顯著地縮短固結時間，提高固結沉降量，對軟土層土體物理力學指標改善優于采用堆載預壓的方式。堆載預壓雖然歷時較長，但成本較低，且對土體地基承載力改善效果也非常明顯，對于非關鍵部分或工期要求較寬松的工程可以考慮采用。
　　真空-堆載聯合預壓法和堆載預壓法在越南已被廣泛使用和采納，相關中國規范也被大部分業主認可，可根據工程特點、地質條件及工期和造價要求選擇合適的軟基處理方法。在越南南部地處沖積平原河灘地區軟土層較為均勻且飽和度較高的地區，采用此類方法效果較好。
　　
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