真空预压法在吹填土加固工程中的应用

天津地区位于渤海湾，地质构造复杂，大部分被新生代沉积物覆盖。而作为一个国际都市，由于经济的发展，使得土地资源日趋紧缺，利用海底积泥进行吹填造陆，具有重要现实意义。但是对于新造的陆地，要想在其上进行工程建设，需要进行一系列的工程处理。其中的地基处理非常重要，利用真空预压法进行地基加固处理，是一种经济有效的方法。
1.工程概况
天津地区位于渤海湾，地质构造复杂，大部分被新生代沉积物覆盖。而作为一个国际都市，由于经济的发展，使得土地资源日趋紧缺，利用海底积泥进行吹填造陆，具有重要现实意义。但是对于新造的陆地，要想在其上进行工程建设，需要进行一系列的工程处理。其中的地基处理非常重要，利用真空预压法进行地基加固处理，是一种经济有效的方法。
真空预压法是在软粘土中设置竖向塑料排水带或砂井，上铺砂层，再覆盖薄膜封闭，抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态，排除土中的水分，使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。而堆载预压法是在建筑物施工前，在地基表面分级堆土或其他荷载，使地籍图压实、沉降、固结，从而提供地基强度和减少建筑物建成后沉降量。达到预定标准后再卸载，建造建（构）筑物。，由于新吹填土含水量太大，承载力太低，不能采用堆载预压法进行加固处理。
本文基于天津某港区的工程情况，对真空预压法进行简要阐述。
2.基本原理
真空预压法的原理是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产生固结压力，即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，称为负压固结。真空预压的原理主要反映在以下几个方面：
(1)薄膜上面承受等于薄膜内外压差的荷载；
(2)地下水位降低，相应增加附加应力；
(3)封闭气泡排出，土的渗透性加大。
本工程采用真空预压法，在进行真空预压的同时进行抽水、降水预压（如图1）。

图1现场真空预压抽水
3.施工过程
真空预压法的施工步骤主要有：铺设荆笆、土工布、竹笆、竹排、修筑挡埝、吹填粉砂、铺设砂垫层、打设塑料排水板、真空预压等。
其中，真空预压区在原状泥面上铺设竹笆、竹排土工布等后吹填粉砂约至6.5m作为持力层（原设计为7.2m，剩余工程量转至膜上），再铺设40cm中粗砂垫层，打设塑料排水板至-14.5m，进行真空预压加固，恒载稳定15天后。进行膜上粉细砂吹填施工；施工通道区为在原状泥面上铺设荆笆、土工布软体排后进行厚度约2.5m的大型充填袋施工，顶部再铺设厚度为1m的山皮土，以保证施工期间的车辆通行；原吹填挡埝区域（换填区）先进行袋装土填筑加高，再吹填粉砂至6.5m，铺设砂垫层40cm后打设塑料排水板，真空预压区域卸载后进行山皮土换填处理，平均换填深度在2.5m左右。