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发布时间：2020-08-20 15:27所属平台：学报论文发表咨询网浏览： 次
摘要：采用真空预压加固软土地基时，竖向密封系统通常采用止水帷幕墙的处理方法。然而，止水帷幕墙一旦发生渗漏，如不及时修复，不仅会影响真空预压固结的时间，延长施工工期，甚至会决定真空预压施工的成败。本文以防城港某钢铁基地综合原料场地基处理为例
摘要：采用真空预压加固软土地基时，竖向密封系统通常采用止水帷幕墙的处理方法。然而，止水帷幕墙一旦发生渗漏，如不及时修复，不仅会影响真空预压固结的时间，延长施工工期，甚至会决定真空预压施工的成败。本文以防城港某钢铁基地综合原料场地基处理为例，介绍了止水帷幕墙在抽真空期间渗漏失效后，采用高压旋喷桩修复止水帷幕墙的施工技术。
关键词：真空预压;止水帷幕墙;渗透;解决措施
引言
随着经济的不断发展，沿海地区为解决用地不足的窘况大多采用吹沙填海的方式来围海造陆。真空预压技术目前仍然是沿海地区吹淤区软土地基常用的排水固结方法，它具有处理范围广、处理深度大、处理成本低、施工工艺相对成熟的特点。真空预压法包括排水系统、抽真空系统和密封系统三方面的施工工艺，其施工的主要技术难点和施工关键在于解决加固区周边的密封和真空度的传递。对于大面积的真空预压区，一般采用分区施工，在真空预压区处理边线及不同步施工的真空预压各区的分界处，设置止水帷幕墙来切断周边透水透气层达到密封的目的，防止真空度沿软基向四周“逃逸”从而影响加固的效果。由于吹沙填海形成的地质条件复杂，一些部位存在粉质砂土层较厚，加之沿海地区受潮汐的影响，止水帷幕墙容易发生渗漏，本文结合工程实例介绍了真空预压在抽真空阶段止水帷幕墙失效的一种处理方法。
1工程概况
1.1工程基本情况
防城港钢铁基地项目(一期)原料场系统地基加固工程，面积约1200m×1100m地块，地基处理范围面积为 157.61 万㎡，分北区、中区、南区平行组织施工。其中中区由K-A1～K-A7及F-A1和F-A2区组成，面积为21.2万㎡，采用新型的直联式大机组真空预压施工技术(OVPS工艺)。
K-A7区作为新工艺的试验区先行开展施工，面积为16760㎡，真空表安装15枚，均匀分布在场地内。2019年3月1日完成插排水板施工，3月3日完成帷幕墙的合拢封闭施工和密封膜的铺设，3月4日开始进行试抽真空，截止3月12日8时，真空度未能达到设计要求-85kPa，经对照第三方监测机构广西云科岩土工程有限公司监测数据，发现真空度稳定的由0上升至-70kPa左右，但最高压力上升至-80kPa后，压力有明显的下降。真空度最小值出现在场地东北角，真空度为-54KPa，北边靠中间位置真空度为-62KPa,最大值-79KPa。
1.2止水帷幕墙的设计要求
(1)帷幕墙施工采用双轴搅拌桩机，以淤泥为材料，按照搅拌桩的施工工艺进行，搅头为两个直径为70cm的搅刀，彼此搭接20cm，施搅时可形成70cm×120cm的“8”字形，每根桩彼此搭接20cm,拌和宽度为1.2m。帷幕墙顶部设置压膜沟，将密封膜放至沟底，沿密封沟内壁将膜边插入坑底土中10cm左右，然后以袋装粘土压实。
(2)采用“四搅四喷”的施工工艺，即：贯入输浆拌和→提升输浆拌和→贯入输浆拌和→提升输浆拌和，拌和过程还需根据灌浆量控制贯入及提升速率。
(3)泥浆密度按13～14kN/m³进行施工质量控制，泥浆浓度采用比重计进行抽样检测，比重大于1.3。密封墙粘粒含量不小于15%，拌和后帷幕墙透系数应小于1×10-5cm/s。喷浆拌和范围为穿透透水层并进入不透水层顶面标高以下1m。
(4)密封墙质量检验：每隔100m在墙上钻孔取样检验粘粒含量和渗透系数，在处理深度范围内每米取样1个，进行室内渗透试验，并确定密封墙深度。
2问题分析及对策
2.1原因分析
2019年3月12日，项目部技术人员召开了分析会，大家各抒己见，最后一致认为，主要原因如下：
(1)根据监测数据分析，初步判断局部淤泥密封墙出现透水透气的可能性较大，部分密封墙刚施工完(北边以及东北角)，隔天就进行了抽真空作业，密封墙尚未稳定。
(2)部分密封墙段含砂较多，经淤泥搅拌后能起到一定的密封效果，但真空压力到达一定值后，该部分墙体内细颗粒被带走，密封墙的抗渗能力减弱，外侧的水逐渐向真空区内渗流，随着水分补给的减少，出现气相渗流，导致场地内的真空度降低。
2.1提出对策，确认处理方案
通过对原因的分析，最后达成了处理意见：
(1)将密封膜上的水排干净后，先从表层上检查密封膜是否破裂、密封沟是否密封好;
(2)密封墙外面四周打观测孔，利用观测孔水位高程来分析判断帷幕墙密封度，水位梯度指向的方向是最可能出现问题的地方。
(3)对密封沟重新进行压膜，可对薄弱点进行处理。对于密封墙漏气，建议采用高压注浆的办法在旁边补一排泥浆搅拌桩。
按照分析会的要求，施工班组对密封膜进行了检查，密封沟进行了淤泥重新回填，通过几天的监测数据来看，真空度并没有提高，因此，下一步将重点对帷幕墙密封性的检查，对帷幕墙进行补强处理。
3处理方法
3.1渗漏段位置确认
寻找密封墙漏气点，具体措施如下：在场地北边周围利用引孔机钻孔，按20米间距布置水位管，水位管采用φ50PVC塑料管，按两道布置，第一道沿淤泥帷幕墙外延，第二道向外侧平移2米，根据两道水位管水位高差判断密封墙的密封性能;若前后水位高差较大，则证明此处止水帷幕墙存在渗漏。通过两天水位观测，确定了帷幕墙的北侧及东侧帷幕墙共4处漏点。
3.2高压旋喷桩施工
3.2.1施工参数
采用单管法施工，桩径φ500mm，桩间距400mm，相邻两根桩彼此搭接100mm，桩深8米，施工排数为1排，水泥标号采用P.O425#,水灰比1:1，水泥用量180Kg/m，浆液比重1.5，注浆压力为20MPa，提升速度15cm/min。
3.2.2主要施工方法
(1)桩机就位：钻机需平置于牢固坚实的地方，钻杆(注浆管)对准孔位中心，偏差不超过10cm。
(2)引孔钻进
钻机施工前，应首先在地面进行试喷，在钻孔机械试运转正常后,开始引孔钻进。钻孔过程中要详细记录好钻杆节数，保证钻孔深度的准确。
(3)制浆
按配合比在泥浆池进行浆液配置，使用搅拌机搅制使浆液均匀，随时测量比重是否满足要求。
(4)旋喷提升
当喷射注浆管插入设计深度后，接通泥浆泵，然后由下向上旋喷，同时将泥浆清理排出。喷射时，先应达到预定的喷射压力、喷浆后再逐渐提升旋喷管，以防扭断旋喷管。为保证桩底端的质量，喷嘴下沉到设计深度时，在原位置旋转10秒钟左右，待孔口冒浆正常后再旋喷提升。
(5)钻机移位
旋喷提升到设计桩顶标高时停止旋喷，提升钻头出孔口，清洗注浆泵及输送管道，然后将钻机移位。
3.2.3注意事项
高压旋喷桩施工期间适当降低场地内真空度，以防止对新帷幕墙造成破坏;新帷幕墙完成后，真空度仍保持低真空3天，3天后逐渐加大抽真空机组功率，提高真空度，直至满足设计要求。
3.3加固效果
补打的高压旋喷桩经过稳定之后，逐步提高真空机组的功率，经过连续3天的升压和观测，真空度趋于稳定并慢慢达到设计要求，说明补强措施效果明。
经过处理后K-A7区抽真空过程顺利，初期沉降较大，随着预压时间的增长，地基沉降速率逐渐变小，沉降趋于稳定，于2019年6月1日达到卸载条件后正式卸载，经第三方监测机构检测加固效果显著，地基承载力达到80KPa，真空预压取得成功。
水运论文投稿刊物：《水利水运工程学报》于1979年创刊，2012年改为双月刊，由国家水利部主管，南京水利科学研究院主办，是以涉水工程等为论述主题，面向国内外水利水电、水运交通、海洋和土木工程、水文水资源和水环境等领域的学术性科技期刊。
结语
实践证明，对于已开始抽真空但发现止水帷幕墙渗漏，采用高压旋喷桩补打帷幕墙的来修复的处理方法是可行的，它具有处理速度快、成本较低的优点，且处理效果显著。这对今后真空预压施工时遇到同类问题提供了一定的指导作用。
参考文献：
[1]侯延祥，李辉.防渗粘土帷幕墙在软基加固中的应用[J].港工技术，2004，12(4).48-50.
[2]周伟，杜广印，韩文君，章定文.高压旋喷桩隔离透水层在真空预压中应用与分析[J].江苏交通工程，2011，3(146):1-5.
[3]岳建文.大面积真空预压边界密封技术的应用[J].水运工程，2012，(464):129-132.
[4]贺胜寒.双轴水泥黏土搅拌桩密封墙的边界效应分析[J].科技向导，2015，3:198-199.
作者：吴庆生
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《真空预压止水帷幕墙渗漏的解决措施》