摘 要：本文基于笔者多年从事真空预压检测及施工的相关工作经验，以真空预压法软基加固技术为研究对象，详细探讨了边界密封和平面密封的施工流程，并在此基础上，探讨了密封效果施工监测和检测，全文是笔者长期工作实践基础上的理论升华，相信对从事相关工作的同行能有所裨益。
关键词：真空 预压 软基 加固 施工 监测
中图分类号：TB21文献标识码：A文章编号：1674-098X(2011)10(b)-0000-00
真空预压排水加固作为一种经济、质量可控制的软基处理方法，近些年来在港口工程中得到广泛的应用。真空预压法就是在要加固的软土地基上打设一定间距的塑料排水板或袋装砂井，然后铺上砂垫层，再将不透气的薄膜铺设在垫层上，借助于埋在砂垫层中的管道，通过真空装置进行抽气，将膜下土体的空气和水抽出，使土体排水固结，从而达到固结目的。
真空预压排水固结系统可分为施压系统、排水系统和密封系统3个部分，如图1所示。3个系统可以说是相辅相成，缺一不可。
图1 真空预压排水固结系统结构图
真空预压加固的主要技术难点和施工关键在于解决真空设备效能、真空度的深部传递与软基的密封效果问题。要求在加固过程中要始终保持膜下真空度≥80kPa，尽可能减少真空度在排水通道中的传递损失，其中真空密封是保证加固效果的一项重要工作。笔者基于对有关文献和工程实例的研究和总结，拟对真空预压软基处理真空密封技术及其应用情况进行探讨。
所谓密封就是对预压软基的土体四周和表面用某种工艺形成封闭，使之不透气（水），以防止真空度沿软基的表面和四周“逃逸”，而只留底部“开口”使真空度能沿竖向排水通道传递。从软基密封的位置可把真空密封分为四周的边界密封和表面的平面密封两部分。
1 边界密封
采用真空预压法对软基进行加固，要求被加固层不能透气、透水，边界密封就是对加固土体四周进行有效的封堵，一般有密封沟、密封搅拌墙和垂直侧向铺塑等几种。
边界密封形式主要取决于加固区边界范围内土体性质和工况条件。对于不易透气（水）的软粘土地基，一般采用密封沟的形式。但实际工程地基并不都是软粘土地基，很多地基表层存在透气（水）的粉土层、粉砂层或吹填砂、或表层泥浆含水率过高、或砂层厚度较大。特别由吹填形成陆域的吹填土，其主要成分是粉质粘性土，在吹填过程中经过水力重新分选，形成粘性土和砂夹层。对上述地基不宜用密封沟，而应在四周进行密封帷幕处理，以切断透水透气层。密封帷幕分为密封搅拌墙和垂直侧向铺塑两种形式。
1.1 密封沟
密封沟就是在加固区四周挖一定深度的沟槽用于埋设密封膜。密封沟工作量虽不大，但它直接关系到密封效果的好坏，因此要认真、细致、严格地去做好这一工作。
密封沟的深度可达1.8～2.5m，具体深度视现场地质情况而定，一般宜进入不透水层顶面以下100cm。当被加固土的表层粘粒含量较高，渗透性较差时，可以取较小值，沟可挖浅一些；反之，沟要挖深一些。沟的宽度主要视挖掘方式和铺膜决定，如用机器挖掘可以挖窄一些，但必须方便人工铺膜操作，一般最小为60cm；若人工挖掘密封沟，其最小宽度需70cm。在有些地域挖沟时若发现有植物根系或动物的孔洞，则沟的深度需相应挖深一些以避开这些植物根系或孔洞。
1.2 密封搅拌墙
密封搅拌墙是密封帷幕技术的一种，一般采用粘土或粘土掺入一定比例的膨润土制成泥浆，对地表或地下埋藏较深的透气（水）性较大的砂性土层，利用水泥搅拌机进行搅拌形成粘土（泥浆）搅拌桩，从而降低砂性土层的渗透性，保证加固土体的密封性。
天津某碱厂一期工程软基处理密封墙技术具有一定的代表性。该工程软基处理密封墙技术使用的泥浆搅拌桩直径0.70m，桩距0.50m，成墙时彼此搭接0.20m ， 深度控制以穿透表层吹填土的透气（水）层进入其下不透水层0.50m为准，粘粒（<0.005mm）的掺入比为15％～20％。密封深度受表面砂层厚度及真空度的传递特性影响，要求密封墙具有足够的持久气密性和基本的抗渗能力。真空预压时加固区内降水一般不超过10m，水位降深以内的土体容易受周边渗透与漏气影响，搅拌墙深度应控制在l0m以内，根据l0m以内砂层厚薄确定搅拌墙的密封深度。
该工程密封墙平面布置示意图见图2。
图2 粘土密封墙平面布置示意图
1.3 垂直铺塑
垂直铺塑密封技术是通过锯槽机在地层中先形成宽约30cm、深10～15m的沟槽，然后将密封塑料膜连续铺入槽内，再用粘土回填即形成密封墙。由于成槽护壁的膨润土泥浆渗透系数小于1×10-6cm/s，具有二次密封作用。该工程垂直铺塑采用0.30mm厚度单层密封膜，密封深度穿透大袋砂进入淤泥层1.0m，地表出露1.0m，直接与表层密封膜相粘结，形成从地表至侧向的完整的封闭体。
2 平面密封
2.1 密封膜材料选择
密封膜在真空排水预压加固中起着关键的作用，其质量好坏直接关系到膜下真空度的高低、加固的成败，因此应十分重视其材料的质量。密封膜的选择应遵循重量轻、强度高、韧性好、密封好、抗老化、耐腐蚀等基本原则。一般选择厚度为0.12～0.14mm的PVC压延薄膜作为密封膜。
2.2 密封膜的铺设
（1）一般采用2层或3层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，一般应在工厂热合一次成型。铺设前最好在平整的砂垫层上铺一层编织布以保护密封膜。密封膜的大小根据加固区的平面尺寸预定，铺设时膜不宜拉得太紧，每边比图纸尺寸可多放出3～5m之间。（2）当采用密封墙且分块预压时，对于相邻的两块加固区，后期施工的区域可将一幅窄条的真空膜预先理设在共用密封墙内，预留的膜接头待后续施工时再进行粘合。前一区的第一层密封膜需将共用密封墙的上部覆盖并和后一区的密封膜进行粘合，以保证在抽真空期间密封墙处不会产生漏气现象。（3）膜在埋入密封沟时，注意膜不要被石头、草、树根等戳破，注意其完整性。在膜上放置沉降标时，应在沉降标下垫一层土工布或软草席或一些小块密封膜，注意放平并在沉降标底板上压重，以防戳破薄膜或沉降标倒伏。（4）真空膜铺好后，禁止穿硬底鞋在膜上行走。正式开抽前应进行试抽，以检查真空膜和边界是否存在漏气现象，当试抽达到30～40kPa时，若真空膜面层发出“咝咝”声响，可判断出响处有穿孔，应及时进行修补。
2.3 膜上覆水
开始抽真空且膜下真空度达到60kPa后，可在膜上进行覆水。膜上覆水可起到密封、荷载和保护作用。密封膜本身可能存在一些细小的孔，当密封膜铺设完成且膜下形成一定的真空度后，由于砂垫层、塑料排水板头、杂物等的影响，非常容易形成透气小孔。当膜上覆盖一层水后，这些透气孔很容易检查。即便有细微的小孔透水，对膜下真空度的影响也较小，如果没有膜上水，直接透气，对膜下真空度的影响则较大。加固区内的微小孔隙因为水的渗入而得到充灌，加固区的密封性可得以进一步加强。真空预压加固区一般在2.0×104m2，如果没有覆盖水，真空度只能达到60kPa左右，覆盖水后真空度可以达到80kPa以上。同时膜上覆水可避免密封膜在阳光长时间的照射下出现“老化”，从而容易产生破裂。
3 密封效果施工监测和检测
随着加固过程的进行，地基将发生连续不断的变形，它包括垂直和水平两个方向上的变形，因此在加固区周边的边界密封及加固区上的薄膜等都会出现这样那样的情况。如地面产生裂缝，膜被拉破或被砂垫层中的异物顶破，在加固区中的出膜装置附近、在量测真空度管附近的薄膜有可能被拉破；或随着时间的推移，密封沟及密封帷幕中的密封搅拌墙和侧向铺设的密封膜出现密封效果下降等而引起漏气，导致真空度下降。管理中要随时重视这些情况的出现，并及时采取相应的措施予以补救，保证加固区的密封效果。
软基处理作为岩土工程的一种，必须要贯彻“信息化施工”的原则，为了能对软基处理进行过程控制，需要采取必要的施工监测和施工质量检测措施。如在密封帷幕或密封沟内外区域埋设真空度测点，以及时了解密封效果等。
4 结语
（1）密封是真空预压软基处理的一项重要工作，对加固效果影响巨大。从软基密封位置可分为四周边界密封和表面水平密封两部分。边界密封形式主要取决于加固区边界范围内土体性质和工况条件，一般有密封沟、密封搅拌墙和垂直侧向铺塑等几种形式。（2）密封沟适用于不透气（水）的软粘土地基。对于地基表层存在透气（水）的粉土层、粉砂层或吹填砂一般采用密封搅拌墙或侧向铺设密封膜等密封帷幕技术，以切断透气（水）层。（3）在加固过程中必须重视密封效果施工监测和检测工作，对出现的情况及时采取相应的措施予以补救，以保证加固区的密封效果。（4）密封沟、密封搅拌墙、垂直侧向铺塑、水平铺膜及膜上覆水等密封技术在实际工程中的成功应用，其各自的工程技术特点可供有关工程参考。
参考文献
[1] 尹泉, 彭振斌. 真空预压法在某软基处理中的应用[J]. 科技资讯, 2010, (11)
[2] 刘君涛, 张修华, 龚军安. 真空预压法在软基处理中的应用[J]. 科技创新导报, 2006, (01)
