天津地區(qū)位于渤海灣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，大部分被新生代沉積物覆蓋。而作為一個(gè)國(guó)際都市，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得土地資源日趨緊缺，利用海底積泥進(jìn)行吹填造陸，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。但是對(duì)于新造的陸地，要想在其上進(jìn)行工程建設(shè)，需要進(jìn)行一系列的工程處理。其中的地基處理非常重要，利用真空預(yù)壓法進(jìn)行地基加固處理，是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。
1.工程概況
天津地區(qū)位于渤海灣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，大部分被新生代沉積物覆蓋。而作為一個(gè)國(guó)際都市，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，使得土地資源日趨緊缺，利用海底積泥進(jìn)行吹填造陸，具有重要現(xiàn)實(shí)意義。但是對(duì)于新造的陸地，要想在其上進(jìn)行工程建設(shè)，需要進(jìn)行一系列的工程處理。其中的地基處理非常重要，利用真空預(yù)壓法進(jìn)行地基加固處理，是一種經(jīng)濟(jì)有效的方法。
真空預(yù)壓法是在軟粘土中設(shè)置豎向塑料排水帶或砂井，上鋪砂層，再覆蓋薄膜封閉，抽氣使膜內(nèi)排水帶、砂層等處于部分真空狀態(tài)，排除土中的水分，使土預(yù)先固結(jié)以減少地基后期沉降的一種地基處理方法。而堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，在地基表面分級(jí)堆土或其他荷載，使地籍圖壓實(shí)、沉降、固結(jié)，從而提供地基強(qiáng)度和減少建筑物建成后沉降量。達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)后再卸載，建造建（構(gòu)）筑物。，由于新吹填土含水量太大，承載力太低，不能采用堆載預(yù)壓法進(jìn)行加固處理。
本文基于天津某港區(qū)的工程情況，對(duì)真空預(yù)壓法進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。
2.基本原理
真空預(yù)壓法的原理是通過覆蓋于地面的密封膜下抽真空，使膜內(nèi)外形成氣壓差，使粘土層產(chǎn)生固結(jié)壓力，即是在總應(yīng)力不變的情況下，通過減小孔隙水壓力來增加有效應(yīng)力的方法。真空預(yù)壓和降水預(yù)壓是在負(fù)超靜水壓力下排水固結(jié)，稱為負(fù)壓固結(jié)。真空預(yù)壓的原理主要反映在以下幾個(gè)方面：
(1)薄膜上面承受等于薄膜內(nèi)外壓差的荷載；
(2)地下水位降低，相應(yīng)增加附加應(yīng)力；
(3)封閉氣泡排出，土的滲透性加大。
本工程采用真空預(yù)壓法，在進(jìn)行真空預(yù)壓的同時(shí)進(jìn)行抽水、降水預(yù)壓（如圖1）。
圖1現(xiàn)場(chǎng)真空預(yù)壓抽水
3.施工過程
真空預(yù)壓法的施工步驟主要有：鋪設(shè)荊笆、土工布、竹笆、竹排、修筑擋埝、吹填粉砂、鋪設(shè)砂墊層、打設(shè)塑料排水板、真空預(yù)壓等。
其中，真空預(yù)壓區(qū)在原狀泥面上鋪設(shè)竹笆、竹排土工布等后吹填粉砂約至6.5m作為持力層（原設(shè)計(jì)為7.2m，剩余工程量轉(zhuǎn)至膜上），再鋪設(shè)40cm中粗砂墊層，打設(shè)塑料排水板至-14.5m，進(jìn)行真空預(yù)壓加固，恒載穩(wěn)定15天后。進(jìn)行膜上粉細(xì)砂吹填施工；施工通道區(qū)為在原狀泥面上鋪設(shè)荊笆、土工布軟體排后進(jìn)行厚度約2.5m的大型充填袋施工，頂部再鋪設(shè)厚度為1m的山皮土，以保證施工期間的車輛通行；原吹填擋埝區(qū)域（換填區(qū)）先進(jìn)行袋裝土填筑加高，再吹填粉砂至6.5m，鋪設(shè)砂墊層40cm后打設(shè)塑料排水板，真空預(yù)壓區(qū)域卸載后進(jìn)行山皮土換填處理，平均換填深度在2.5m左右。
根據(jù)設(shè)計(jì)要求：真空預(yù)壓的時(shí)間為110天，膜下真空度要求保持在650mmHg以上，按實(shí)測(cè)沉降曲線推測(cè)的固結(jié)度≥85%，連續(xù)5天實(shí)測(cè)的地表沉降速率不大于3mm/d。
4.施工難點(diǎn)及解決措施
（1）部分原狀泥面積水較多
本工程南側(cè)區(qū)域泥面大面積積水，地面承載力不足以承載人工施工，對(duì)持力層施工和后期吹填砂施工造成很大困難。
措施：首先進(jìn)行小范圍試鋪施工，試鋪時(shí)多人同時(shí)施工，小卷多次，避免土工布卷席水厚過沉無法施工。但在第一層長(zhǎng)絲土工布的鋪設(shè)過程中，由于積水過多無法施工，故依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及招標(biāo)文件的相關(guān)說明，在施工過程中持力層的鋪設(shè)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做出調(diào)整，經(jīng)過監(jiān)理、代建、設(shè)計(jì)等單位批準(zhǔn)后，將第一層300g/m2長(zhǎng)絲土工布調(diào)整為150g/m2的編織布，為后繼持力層的鋪設(shè)即粉細(xì)砂的吹填創(chuàng)造了便利條件，保證其過程質(zhì)量，在吹填粉砂施工區(qū)域無翻漿等承載力不足現(xiàn)象。
圖2原泥面鋪設(shè)持力層
（2）吹砂管線布設(shè)難度較大
吹砂船計(jì)劃駐位于16#-20#泊位，管線進(jìn)入施工區(qū)域許穿越當(dāng)時(shí)在建的一條道路預(yù)留過路管涵，吹砂管線經(jīng)半圓體、路臨時(shí)路進(jìn)入預(yù)埋管涵，預(yù)埋管涵深度均超過5m，此工程吹砂管彎折角度較大，且與施工區(qū)域?qū)?yīng)的過路管涵僅為三處，使吹砂管線布置較為集中，給吹填工程造成較大困難。
措施：統(tǒng)一安排調(diào)度，做到每條吹砂管線都有其指定的吹砂范圍，相鄰區(qū)域的管線一同布設(shè)，避免多次重復(fù)穿越過路預(yù)埋管涵，且為便于施工，在該條道路下自行拉管三處。
圖3吹填管線布設(shè)
（3）施工期間排水
本工程在施工期間需進(jìn)行大量排水，尤其是在吹填粉細(xì)砂、排水板打設(shè)、膜上吹填粉細(xì)砂、卸載后場(chǎng)地清理期間排水任務(wù)較為繁重，且排水通道僅為區(qū)域南側(cè)道路兩處預(yù)埋過路管涵，中間需穿越鐵路車場(chǎng)工程施工區(qū)域。
措施：制定較為詳細(xì)的排水計(jì)劃，各工序在施工同時(shí)在區(qū)域內(nèi)預(yù)留排水溝，積極與鐵路車場(chǎng)施工單位聯(lián)系溝通，保證區(qū)域南側(cè)排水通道順暢，在吹填粉細(xì)砂、排水板打設(shè)、卸載后壓膜溝排水均采取了強(qiáng)排措施。
圖4施工期間排水措施
5.結(jié)束語
在工程設(shè)計(jì)和施工過程中，要嚴(yán)格進(jìn)行全面控制，確保設(shè)計(jì)合理、施工便利、安全作業(yè)，保證施工質(zhì)量，堅(jiān)持質(zhì)量第一。
（1）在設(shè)計(jì)前，充分與建設(shè)單位進(jìn)行溝通交流，了解和掌握業(yè)主的意圖，并在設(shè)計(jì)文件中予以體現(xiàn)。
（2）在設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格把設(shè)計(jì)輸入關(guān)，保證設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料的準(zhǔn)確性。
（3）對(duì)工程所在位置的地形、土體特征等基本情況進(jìn)行充分了解，并對(duì)工程附近已建項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)了解分析，使設(shè)計(jì)能夠能好的滿足使用要求，同時(shí)也為優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。本工程設(shè)計(jì)范圍內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜，土質(zhì)較軟，且邊界條件復(fù)雜，需要進(jìn)行大量的調(diào)研和資料收集，多次去現(xiàn)場(chǎng)查看，進(jìn)行大量分析研究工作，根據(jù)不同地塊的不同情況，分區(qū)域采用不同的加固方案。
（4）在工程設(shè)計(jì)和工程施工過程中，以多種方式了解工程進(jìn)展，隨時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)施工情況，很好的配合建設(shè)單位的現(xiàn)場(chǎng)工作，保證了工程的順利進(jìn)行。
（5）本工程在施工過程中，進(jìn)行了實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，主要是進(jìn)行地下水位監(jiān)測(cè)、地表沉降監(jiān)測(cè)、水平位移監(jiān)測(cè)等，這樣就可以依據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，判定地基變形的未來發(fā)展，預(yù)測(cè)未來的變形發(fā)展情況。
