真空联合堆载预压在加固软土路基中的应用

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1、真空联合堆载预压在加固软土路基中的应用真空联合堆载预压方法已广泛应用于处理高等级公路的软土路基，与常规的堆载预压法对比，该方法能有效地降低工后沉降，节约工期，并能保证路基的稳定性，通过工程实例，阐述了真空联合堆载方法的加固机理及施工工艺，并通过对现场检测资料的分析，说明该方法用于加固软土路基所取得的良好效果。　　关键词真空联合堆载预压软土路基加固施工工艺　　随着我国公路建设的不断发展，高等级公路也越来越多，在深厚软土地基上修建高等级公路，且满足稳定和沉降要求，需要对地基进行有效的经济处理措施。软土具有高含水量、大孔隙、低密度、低强度、高压缩性、低透水性及

2、中高等灵敏度的特点，该类土压缩沉降量大，排水固结缓慢，沉降稳定时间很长，地基稳定性差，导致路基的承载力和稳定性常常不够，难以满足工程建设的需要。真空联合堆载预压法是在真空预压技术和堆载预压技术基础上联合发展起来的一种软基加固技术，具有施工快捷、工期短、安全稳定，无需堆载材料（直接填筑路基相当于堆载）经济有效等优点。真空联合堆载预压法是一种经济合理、技术可行的高等级公路深厚软基处理方法，在软土路基中不断得到推广应用。　　1真空联合堆载预压法的加固机理　　真空联合堆载预压法是在堆载预压的同时借助大气压力，使二者联合发挥作用，加快土体固结，其原理就是利用密封膜

3、使软土路基与大气隔离，采用抽气设备将土体中的空气抽出，形成真空，同时在地表砂垫层上产生负压，该负压通过真空管路向下延伸，并在四周土体中扩散，使加固土体内部与排水通道砂垫层之间产生压差，在此压差作用下，土体中的空隙水不断由垂直排水通道（塑料排水板）和水平纵横向排水通道（虑管）排出，造成空隙水压力的降低，最终使土体固结压密。　　根据太沙基有效应力原理公式，其过程可以表示为　　δδ1=μ1δ1，μ2δ2，　　式中：δ表示土中原有的总应力　　δ1表示堆载产生的总应力　　δ1，δ2，表示骨架承担的有效应力　　μ1表示堆载产生的超孔隙水压力的绝对值　　μ2表示真空度

4、产生的孔隙水压力的绝对值　　从上式可以看出，真空联合堆载预压就是通过增加总压力的同时减少孔隙水压力来增加土体的有效应力，从而加速土体的固结与沉降。　　2真空联合堆载系统的组成　　真空联合堆载预压法由排水系统、真空系统、和加压系统组成　　2.1排水系统　　排水系统由砂垫层、水平纵横虑管和竖向排水体（塑料排水板）组成，砂垫层一般采用中粗砂，含泥量应小于5%，厚度40-70cm，表面铺设平整，必须将砂垫层密封以保证不漏气。　　2.2真空系统　　真空系统主要由密封膜、滤水管和真空泵组成。密封膜用于密闭砂垫层和软土，滤水管成X状铺设于砂垫层中，使抽真空形成负压在砂

5、垫层和塑料排水板中迅速扩散，并将固结释放的水输送出去，滤水管与真空泵连接，真空泵连续抽水、抽气，保证负压的形成，真空系统可以在砂垫层中形成80Kpa以上的负压。　　2.3加压系统　　加压系统实际上就是填土堆载，分阶段填筑到设计高度，并确保地基的稳定性，为了减少工后沉降，必要时可以实施超载预压，预压填土高度超出正常路堤高度，等地基的固结度达到设计要求后再卸载。　　3真空联合堆载预压法施工中的关键技术　　3.1加固效果　　真空联合堆载预压法是在真空预压和堆载预压基础上发展起来的一种软基处理方法，它具有真空预压和堆载预压的双重效果，该方法在加固效果方面有以下三

6、方面的特点。　　3.1.1固结速度。真空预压阶段，真空度通过虑管、砂垫层及竖向排水通道逐渐向上体内部传递，土体中的孔隙水在这种压差的作用下不断向外排出，从而使土体发生排水固结。在真空预压的基础上再进行堆载预压，一方面堆载的作用使土体中的孔隙水压力升高，另一方面真空预压的作用使砂垫层及竖向排水通道的孔压处于负压状态，使软基中的孔隙水压差加大，加速了土体中水的排出，固结速度加快，加固的效果更加明显。　　3.1.2加固深度　　加固深度主要取决于引起孔隙水压力变化的深度。在真空联合堆载预压加固软基方法中，真空度是引起孔隙水压力变化的主要因素之一，它沿深度传递与竖

7、向排水体的排水板长度有关，事实证明，真空度沿深度的衰减明显低于堆载时总应力沿深度的衰减，因此，真空联合堆载预压法的加固效果大于普通的堆载预压。　　3.1.3强度增长　　在真空联合堆载预压加固软基方法中，当真空度达到80Kpa以上时，真空荷载相当于4m-5m高度的填土荷载，这使得该方法在预压过程中的等效超载高度高，加之固结速度快，影响深度等因素，都使得地基的强度增长快，而且提高幅度大。　　3.2地基的稳定性　　真空联合堆载预压法是在真空预压的基础上，施加堆载外载，由于真空产生负压，使土体产生向内的收缩变形，可以抵消因堆载引起的向外挤出变形，因而，地基在填土

8、过程中的稳定性较好，从另一角度分析，地基产生向内的收缩变形，等同于在路基两侧施加