淺談無砂直連真空預壓FDP新工藝進行軟基處理的應用-以廣東省珠海市橫琴某地塊軟基處理項目為例

■石敏俊

（廣東省地質局第一地質大隊　廣東　珠?！?19002）

淺談無砂直連真空預壓FDP新工藝進行軟基處理的應用-以廣東省珠海市橫琴某地塊軟基處理項目為例

■石敏俊

（廣東省地質局第一地質大隊廣東珠海519002）

廣東省珠海市為沿海城市，局部區域為填海而成，由于存在較厚淤泥層，一般前期需進行軟基處理，否則存在很大的沉降風險和后患。作者從事巖土工程勘察與施工工作多年，以廣東省珠海市橫琴某地塊軟基處理項目為例，介紹了采用無砂直連真空預壓FDP新工藝進行軟基處理的施工管理及質量控制，以供同行參考學習。

軟基處理FDP新工藝施工管理質量控制

0　前言

近年來，軟基處理越來越多的用于建筑項目場地施工中，廣東地區應用較多的軟基處理方法為排水固結法，但其處理周期長且處理效果往往不夠理想。因此，文章介紹了無砂直連真空預壓FDP新工藝進行軟基處理在實際中的應用，力求為類似工程施工提供參考。

1　FDP快速軟基處理技術的原理

FDP快速軟地基處理技術是一種基于真空預壓技術原理，集多項創新技術而成的軟基處理技術，它是集暢通式排水板技術（Flow）、直通與無砂墊層技術（Direct）、土體增壓技術（Pressurize）于一體的真空預壓技術，其技術原理如下圖所示。

該技術可以明顯降低井阻、涂抹效應對排水固結的不利影響，減少排水通道的堵塞，減少真空度隨深度的衰減，可以避開傳統技術中對砂資源的依賴，最終實現提高加固效果、縮短工期、節約工程造價的目的。

2　FDP快速軟基處理技術的主要特點

2.1直通與無砂墊層

采用特制的掌形接頭（本項目采用具有專利的碟型接頭）將豎向塑料排水板與水平真空管直接連接，使真空度在真空管與排水板之間暢通傳遞，既避免了真空度的損失，又取消了砂墊層。

（1）避免真空度的損失有利于提高軟基加固效果，縮短工期。

（2）取消砂墊層則可以避開對砂資源的依賴，緩解砂源不足對工程建設的制約，同時也節省了購買砂墊層產生的較高費用，有利于控制工程造價。

2.2暢通式排水板技術

暢通式塑料排水板是由濾膜和芯板通過特殊工藝連成一體，它的這種特殊結構，使其具有整體性好、抗拉強度大、通水量大的特點。根據淤泥中粘土顆粒的粒徑分布靈活調整濾膜孔徑的大小，能夠有效克服粘粒在排水板濾膜周圍富集而造成的淤堵現象，達到最好的暢通式效果。

2.3土體增壓技術

通過向待處理地基內施打特殊微孔增壓管，間歇性地對軟土地基增壓，短時間內增加深層土體的超孔隙水壓力，從而加速土體排水固結。該效果類似于在真空預壓的基礎上，聯合一定厚度的堆載料，從而形成類似于真空聯合堆載預壓的加固效果。另一方面，通過對地基增壓，可以在淤泥層中形成若干水平向裂縫，形成新的水平向排水通道，使孔隙水在該裂縫通道內定向流動，加速土體固結，從而提高軟基加固效果、縮短軟基加固的時間。

3　本項目軟基處理的施工管理和質量控制

（1）本項目面積約6萬平方米，在已平整場地上打設塑料排水板，局部土質較軟處需要采取鋪設荊笆等措施。

（2）塑料排水板打設施工深度及規格按圖紙要求進行，將排水板露出一定長度并用專用碟形接頭連接。塑料排水板應滿足設計及技術指標要求。

（3）將碟形接頭與濾管及主管用螺紋鋼絲支管和干管連接，并與真空泵連接好。

（4）其上需要再鋪設一層土工布作為保護。土工布規格300g/m，在工廠縫合，現場搭接寬度不小于200mm。

（5）安裝水汽分離罐，再將分離罐與真空系統連接起來，具體見下圖。排水管與泵之間采用螺旋鋼絲塑料密封管連接，直徑25-30mm。

（6）設置地面沉降標，埋設檢測儀器，監測由第三方專業檢測單位實施。

（7）挖密封溝和鋪密封膜，密封溝最淺要挖至不透水土層頂面以下500mm，密封膜埋入密封溝內，然后堆擋水圍埝進行膜上覆水。密封膜采用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，要求在工廠熱合一次成型，若現場拼接，搭接寬度不小于2m，密封膜嚴禁采用再成材料且能達到設計及技術指標要求。

（8）連接抽真空設備開始抽氣，分三個階段進行抽氣，第一階段真空壓力控制在30-50KPa，時間2-5天；第二階段真空壓力控制在50-70KPa，時間2-5天；第三階段真空壓力控制在70-85KPa，時間2-5天。至滿足膜下真空度大于85KPa后再抽氣約80天，此時開泵率要求達到100%，總計抽氣時間在90天左右，具體還應滿足卸載標準要求：根據實測沉降曲線推算固結度達到85%且淺層載荷板試驗地基承載力達到100KPa。本工程采用大功率的節能型集成真空泵，抽真空效果大大好于傳統的小型真空射流泵，真空泵連接示意圖如下。

（9）滿足卸載標準后，停止抽氣，然后進行卸載，并進行相應的效果檢驗。

4　本項目軟基處理的效果檢驗

根據軟基處理現場2016年2月監測及檢測結果，本項目軟基處理達到了設計預期的效果，具體見以下三個方面。

4.1根據實測沉降曲線推算固結度

地基固結度采用太沙基和巴倫理論計算。計算地基的沉降過程采用應變固結度。計算應變固結度時通過計算不同時刻的應力固結度，根據應力固結度與應變固結度的關系，將應力固結度轉換為應變固結度，由已知的最終沉降量和應變固結度得到地基的沉降過程曲線。真空預壓施工過程中主要通過對表層沉降的觀測，得出施工過程的沉降數據，再根據恒載后的時間節點的沉降量曲線推算最終沉降量。最近觀測的沉降量與推算的最終沉降量之比值即為固結度。根據軟基處理現場2016年2月份表層沉降的監測推算出固結度均大于85%，滿足設計要求。

4.2實測沉降速率

根據軟基處理現場2016年2月監測的連續10天實測沉降速率平均值均小于2mm/d，滿足設計要求。

4.3淺層載荷板試驗

本項目選取了三個點進行淺層載荷板試驗，三個試驗點處的場地的極限承載力均大于200kPa，承載力特征值均大于100kPa，滿足設計要求。

5　結束語

本項目根據現場實際情況，采用無砂直連真空預壓FDP新工藝進行軟基處理，并采用了一些專利技術和節能方法，在項目施工過程中產生了較好的經濟效益和社會效益，并為新工藝在軟基地區的推廣和應用打下了良好的基礎。軟基處理工程環節多，施工技術復雜，必須對施工過程中的每個細節進行精細的監督和把控，加強施工管理和質量控制，并把現場監測提到一定高度，各參建單位必須重視其實施過程及計算結果，這樣才能得到保證真空預壓的效果。

[1]本項目的軟基處理設計方案、監測成果及檢測報告；

[2]地基處理手冊（第三版）.2008 ISBN 978-7-112-09101-0；

[3]陳振平.淺談真空預壓沉降監測方法及固結度計算.中國水運.1006-7973（2012）07-0253-02；

[4]朱禮江.真空預壓法軟基處理技術初探.城市建設理論研究2014年第10期。

TU41.8[文獻碼]B

1000-405X（2016）-9-84-2