真空预压法在地基与基础中的应用

真空预压法是在需要加固的软土地基表面铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，通过砂垫层内埋设的吸水（气）滤管，用真空装置进行抽气，并保持较高的真空度，在封闭膜下形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压力差，将土体中的孔隙水和空气逐渐吸出，使土体固结。真空预压法是以大气压力作为预压荷载的。

真空预压法最早由瑞典皇家地质学院W.Kjellman 教授于1952年提出，但一直未能很好的用于实际工程。我国自1980年起，由天津大学与交通部第一航务工程局结合天津新港实际工程进行了大规模的现场和室内试验研究，膜下真空度达到610～730mmHg，相当于80～95kPa 的等效荷载，在天津新港、连云港碱厂等近300 万m2 工程中成功使用。单块薄膜面积达30000m2 的加固场地，历时40～70 天，固结度达80%，承载力提高了2 倍。实践证明，真空预压法加固大于堆载预压法的影响范围。目前我国的真空预压技术在真空度和大面积加固方面处于国际领先地位。

1.真空预压法的特点及适用范围

（1）设备及施工工艺简单，省略了加载、卸载工序，缩短了预压时间，节省大量原材料、能源和运输能力，无噪声，无振动，无污染，技术经济效果显著。

（2）在真空预压进程中，加固体内外大气压差，孔隙水的渗透方向，渗透力引起的附加应力等均指向被加固土体，所引起的侧向变形，亦指向被加固土体。真空预压可一次施加，地基不会发生剪切破坏而引起地基失稳，可有效缩短总的排水固结时间。

（3）真空法所产生的负压使地基土的孔隙水加速排出，可缩短固结时间；同时由于孔隙水排出，地下水位降低，由渗流力和降低水位引起的土中有效自重应力也随之增大，提高了加固效果；且负压可通过管路送到任何场地，适应性强。

（4）适用于饱和均质粘性土及含薄层砂夹层的粘性土，特别适用于新淤填土、超软土地基的加固。

2.真空预压法施工

（1）工艺流程。为保证地基在较短的预压时间内达到加固效果，一般真空预压和竖向排水体联合使用，其工艺流程如下：(www.xing528.com)

地质调查 —→排水体设计 —→排水砂垫层施工 —→设打竖向排水体 —→观测设备埋设—→埋设真空分布管 —→铺设密封膜 —→真空泵安装管路连接 —→抽真空 —→观测 —→效果检验

（2）水平向分布滤管的埋设。水平向分布滤管一般采用条形或鱼刺形两种排列方法，如图9-4所示。滤管铺设间距要适当，使真空度分布均匀，滤管上部应覆盖100～200mm厚的砂层。

图9-4　真空分布滤管排列示意图

（a）条形排列；（b）鱼刺形排列

（3）密封膜的施工。密封膜的施工是真空预压法成败的关键之一。一般采用2～3 层密封膜，按先后顺序同时铺设，并在加固区四周，离基坑线外缘2m开挖深0.8～1.0m的沟槽，将膜的周边放入沟槽内，用粘土或粉质粘土回填压实，要求密封不漏气。密封膜上全面覆水，既可增强密封效果又可减缓膜的老化。

（4）质量控制。真空分布滤管的距离要适当，使真空度分布均匀，包管滤膜渗透系数不小于1×10—2 cm/s；真空泵及膜内真空度应达到96kPa和73kPa以上的技术要求；地表沉降的控制标准与堆载预压时的沉降规律一致，如发现异常，应及时采取措施，以免影响加固效果。