真空预压施工方案

第三节真空预压施工技术、工艺
一、工程概述
1、工程概况
(1)工程位置及地基加固范围
天津渤化化工发展有限公司“两化”搬迁改造项目位于天津市南港工业区，场地位于西港池以南、南港六街以东、南堤路北侧规划路以北、南港九街东侧规划道路以西。

依据（天津渤化化工发展有限公司“两化”搬迁改造项目规划方案总平面图），将场地划分为7个标段，本标段为第七标段，加固处理总面积为307285.97m2，采用真空联合堆载预压方式进行地基预处理。

(2)场地岩土工程条件
根据天津市勘察院提供的《天津渤化化工发展有限公司“两化”搬迁改造项目岩土工程勘察报告》（初步勘察阶段），拟建场地地貌为滨海潮间带区（潮滩）上围海造陆而成，地势较为平坦，本标段场地平均高程为大沽高程+3.60m。

本次地基处理深度范围内主要地层为：①
3冲填土，⑥
2
淤泥质粘土、软粘土层，⑥
4
粉质粘土，⑥
5
粉土等。

2、地基处理要求
(1)地基处理深度范围内分层地基承载力特征值≥80KPa；原位十字板测试强度平均值达到22KPa，最小值≥15KPa。

(2)处理深度：场地地层分布层底标高(含)以上土层。

3、场地处理分区
根据场地自然地理条件等因素，将本标段场地分为12个加固区，每个加固区面积25000～26000m2。

第七标段地基处理分区布置见图7-1。

施工前对前期围海造陆遗留的围埝进行探摸，根据实际情况调整对应处理边线。

4、真空联合堆载预压设计
本设计采用真空联合堆载预压（膜上覆水）方案进行软土地基预处理。

(1)预压指标
①真空度：≥86.7KPa；
②排水板深度范围内土层的平均固结度：≥90%（按照实际沉降曲线推算）；
③堆载：1m深蓄水堆载；
④工后沉降不大于200mm。

(2)场地清理
施工前将场地内表层杂草及杂物清除，排除场地积水，并进行场地初步整平。

(3)砂垫层
水平排水通道采用0.4m厚的砂垫层，砂垫层采用含泥量不大于5%的中粗砂，砂料的渗透系数不宜小于1×10-2cm/s，干密度不宜小于15KN/m3。

施工时注意对砂垫层的保护，施工排水板时带出的淤泥需及时清理，不能污染砂垫层。

图7-1 地基处理分区布置图
(4)垂直排水通道
垂直排水体采用带刻度原生料的SPB-B型塑料排水板，排水板呈正方形布置，间距
0.8m，平均深度18.0m，排水板底端穿透⑥
2淤泥质土，且进入⑥
4
粉质粘土层不小于0.5m。

(5)排水管网
滤管采用φ63软式波纹透水管，布设于砂垫层中，滤管管网横向间距6～7m，纵向间距30～40m，滤管上覆盖150mm厚的砂层。

管路采用二通、三通和四通连接，保证滤管排水畅通。

(6)压膜沟
各真空预压区周边设压膜沟，压膜沟深度要穿过透水、透气层，并进入不透气土层0.5m，单压膜沟底部宽度不小于0.4m，双压膜沟底部宽度不小于1.2m。

(7)密封膜
密封膜选用聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，禁止使用再生塑料，铺设3层。

密封膜在工厂热合一次成型。

(8)覆水围埝
加固范围外侧设置覆水围埝。

(9)引水明渠
膜上覆水开采用场地北部西港池海水，为储水引流方便，在覆水围埝外侧开挖引水明渠。

(10)射流泵
抽真空设备采用真空射流泵，射流泵单机功率≥7.5KW，空抽吸力不低于96KPa。

真空泵均匀布置在加固区四周，每1000m2布设不少于一台真空射流泵，正式抽气期间，真空射流泵24小时不间断运转。

(11)抽真空
射流泵安装后进行试抽气5～7天，期间可分期分批开启射流泵：首批开启1/3，真空度达到30KPa，稳定1～2天；再次开启1/3，真空度达到60KPa，稳定1～2天；全部开启，并检查密封膜、密封沟和出膜口等密封情况以及射流泵的工作情况，发现问题及时处理。

当膜下真空压力达到86.7KPa，真空度连续稳定3天，开始蓄水加载，蓄水期7～10天，蓄水加载过程中监测膜下真空度的变化，发现漏气及时处理。

(12)卸载标准
①正式抽气时间不少于110天，联合堆载时间不少于100天；
②根据实测沉降曲线推算的固结度≥90%；
③卸载前连续10天实测平均沉降速率≤2.0mm/d。

(13)密封沟换填
真空预压卸载后，密封沟内填土挖除进行换填，换填深度1.5m，换填材料为场地内的吹填砂。

换填时分层回填、压实。

二、施工工艺流程
塑料排水板联合真空堆载预压施工工艺流程见图7-2。

三、场地清理及平整、地下障碍物(块石)清理
1、场地清理及平整
拟建场地地貌为滨海潮间带区（潮滩）上围海造陆而成，地势较为平坦，但局部底端存在积水坑和杂草、杂物。

施工前将场地内表层杂草及杂物清除，排除场地积水，并进行场地初步整平。

清除的杂草及杂物运至垃圾场，不能在现场焚烧污染环境。

对于场地内的积水，通过水泵和排水沟排至市政雨水管道，积水排除后将原积水部位垫至场地平均标高(场地平均高程为大沽高程+3.60m)。

采用推土机和装载机进行场地初步整平，并采用压路机进行排压。

2、地下障碍物(块石)清理
根据设计提供的资料，场地内地下可能存在块石等障碍物，在打设排水板前需进行清理。

首先对场地地标进行观察，对外露的障碍物(块石)采用人工排除。

然后采用钢钎或洛阳铲对场地进行初步钎探，对于怀疑有地下障碍物(块石)的部位，如果深度在3m以内采用人工开挖排除，排除后采用原土回填。

如果深度超过3m一
般采用钢制护筒沉井法下挖，将障碍物(块石)排除。

图7-2 塑料排水板联合真空堆载预压施工工艺流程图
四、砂垫层铺设
真空预压水平排水通道采用0.4m厚的砂垫层。

1、砂质量要求
砂垫层采用含泥量不大于5%的中粗砂，砂料中不含植物残体、垃圾等杂质。

砂料的渗透系数不宜小于1×10-2cm/s，干密度不宜小于15KN/m3。

砂进场时进行验收，并对其杂质含量、粒径级配进行检验。

砂垫层按规定方量或不同批次、不同产地送检一个砂样，测定砂垫层的颗粒组成、
含泥量、渗透系数等指标。

2、砂垫层施工
砂垫层采用人工配合机械摊铺，砂垫层厚度0.4m，允许偏差+10mm。

砂垫层摊铺采用摊铺时分区分条进行，采用从四周向中间推进的方法进行摊铺。

砂用汽车运至现场，卸在施工区域边缘。

然后利用翻斗车或装载机运至摊铺地点。

砂垫层摊铺时每相邻的二个区的分界线位置铺设一条3m宽的荆芭或石屑，以利于翻斗车或装载机运砂，荆芭或石屑铺设在砂垫层之上，施工完后全部清除出场地内。

砂垫层采用平板夯或小型压实机械压实，压实遍数2～3遍。

砂垫层压实时注意不能过压，以免造成砂垫层与软土混合，影响砂垫层排水效果。

3、施工注意事项
对砂垫层表面的尖锐物予以清除，避免将来损伤密封膜。

砂垫层施工过程中，严防尘土、泥土和杂物污染，对受到污染的部分返工或更换。

施工时注意对砂垫层的保护，施工排水板时带出的淤泥需及时清理，不能污染砂垫层，影响砂垫层的排水效果。

配合监测单位埋设地面沉降板和位移边桩，观测竖向位移和水平位移。

五、打设塑料排水板
垂直排水体采用带刻度原生料的SPB-B型塑料排水板，排水板呈正方形布置，间距
0.8m，平均深度18.0m，排水板底端穿透⑥
2淤泥质土，且进入⑥
4
粉质粘土层不小于0.5m。

最外侧排水板距加固区边界不大于500mm。

排水板打设后在砂垫层面上外露250mm。

真空联合堆载预压加固区周边有透水(气)杂物时，在打设塑料排水板后进行开挖换填。

排水板顶、底标高示意见图7-3。

排水板平面布置大样见图7-4，地基处理断面见图7-5。

1、排水板材料质量控制
塑料排水板型号与设计要求一致，其外观质量与纵向通水量、复合体抗拉强度及延伸率、滤布抗拉强度及延伸率、滤布渗透系数、滤布等效孔径等主要性能、规格指标应满足设计要求。

塑料排水板应有出厂合格证和技术性能鉴定书（原件），其外包装牢固、完好，并具有防紫外线辐射的能力。