針對目前直排式真空預(yù)壓法的真空應(yīng)力難以到達深部土體，排水板淤堵嚴重，加固效果欠佳，難以滿足工程實際應(yīng)用需要的問題，提出一種新型真空預(yù)壓吹填土地基處理技術(shù)——新型防淤堵真空預(yù)壓法，是對直排式真空預(yù)壓法的技術(shù)改進和創(chuàng)新，該真空預(yù)壓技術(shù)采用防淤堵排水板，其濾膜為無凹凸結(jié)構(gòu)親水性材料，濾膜與芯材軋在一起，提高排水效果;此外采用無孔真空管、密封接頭直接與豎向防淤堵塑料排水板密閉連接，形成水平密閉排水系統(tǒng)，縮短真空傳遞路徑，減少真空度的沿程損失，真空度直達土體深部，加快土體孔壓的消散，防止淤堵，提高加固效果。通過不同排水板真空預(yù)壓試驗，以及室內(nèi)模型試驗和現(xiàn)場試驗對直排式真空預(yù)壓法與新型防淤堵真空預(yù)壓法加固吹填淤泥地基加固效果進行對比研究，獲得不同排水板的加固效果和新型真空預(yù)壓防淤堵加固機制，并證明新型防淤堵真空預(yù)壓法的有效性，為該技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展提供理論依據(jù)。

　　1、引言

　　隨著溫州沿海產(chǎn)業(yè)帶的建設(shè)，土地需求數(shù)量持續(xù)增加，通過人工吹填海涂淤泥進行圍海造地是解決土地資源緊缺最為有效的方法。吹填土地基是典型的超軟土地基，它具有超高含水率呈流動狀、高壓縮性、高孔隙比、結(jié)構(gòu)性極差、強度和承載力極低等不利的工程特性，必須對其進行加固處理，才能滿足相應(yīng)的房屋建筑、道路交通及廠房用地等后續(xù)工程建設(shè)的需要。

　　目前直排式真空預(yù)壓法是加固吹填淤泥土的常用地基處理方法之一。直排式真空預(yù)壓技術(shù)[7]是在傳統(tǒng)真空預(yù)壓技術(shù)基礎(chǔ)上去除砂墊層，將塑料排水板直接與土面水平向透水波紋濾管進行包裹綁扎以構(gòu)成橫向排水系統(tǒng)，進而與真空泵連接進行真空預(yù)壓。但是，由于直排式真空預(yù)壓法存在真空能量利用效率低、大部分真空能量集中在土體表層、排水板內(nèi)真空度隨深度的增加大幅度下降、孔壓的消散緩慢、排水板淤堵嚴重等缺點，影響了深層土體的加固效果，大型挖掘機無法進場，仍需鋪設(shè)0.5～1.0 m 厚砂墊層，并易造成樁基礎(chǔ)傾斜，后期建筑沉降較大，難以滿足工程實際應(yīng)用的需要。

　　鑒于此，本文提出一種新型防淤堵真空預(yù)壓吹填淤泥土地基處理方法，該方法采用無孔真空管、密封接頭，直接將豎向防淤堵塑料排水板與無孔真空管密閉連接，是對直排式真空預(yù)壓法的技術(shù)改進和創(chuàng)新，但作為一種新工藝，其加固機制和設(shè)計方法仍需大量研究。

　　本次試驗的目的是通過進行不同排水板真空預(yù)壓試驗和直排式真空預(yù)壓與新型防淤堵真空預(yù)壓加固吹填土地基室內(nèi)和現(xiàn)場對比試驗，對2 種方法的加固效果進行評價分析，揭示新型防淤堵真空預(yù)壓加固機制。

　　2、新型防淤堵真空預(yù)壓法工作原理

　　傳統(tǒng)的塑料排水板具有凹凸結(jié)構(gòu)，凹面不透水，凸面透水，凹面淤泥含水量無法降低，整個表面形成致密土砣，極易產(chǎn)生淤堵。傳統(tǒng)排水板(見圖1(a))芯板和濾膜分開，增大的傳遞路徑。而本文所采用防淤堵排水板(見圖1(b))濾膜與芯材軋在一起，提高真空度傳遞能力，提高排水板強度，防止濾膜破損。濾膜采用親水性材料，容易降解，避免地基污染，無凹凸結(jié)構(gòu)，可根據(jù)試驗效果調(diào)節(jié)孔徑，大大提高了透水性能，有效地防止淤堵。二者的主要性能指標(biāo)分別如表1，2 所示。

圖1 排水板

圖2 真空預(yù)壓法示意圖

　　真空預(yù)壓法示意圖如圖2 所示，直排式真空預(yù)壓法(見圖2(a))先在土面鋪設(shè)一道土工編織布，再豎直插設(shè)塑料排水板，并將塑料排水板與透水波紋濾管相連以構(gòu)成橫向排水體系，然后在橫向排水體系表面鋪設(shè)一道土工布，接著鋪設(shè)2 層塑料薄膜密封，將排水主管出膜接頭綁扎嚴密，最后將橫向排水體系的排水主管連接到真空射流泵。而新型防淤堵真空預(yù)壓法(見圖2(b))有所改進，主要體現(xiàn)在橫向排水體系上，它是通過采用無孔真空管、密封接頭，直接將豎向防淤堵塑料排水板與無孔真空管密閉連接，形成橫向密閉排水系統(tǒng)。真空度直接傳遞至排水板內(nèi)部，縮短真空度傳遞路徑，減少沿程真空度損耗，使真空度直接傳遞到深層土體內(nèi)部，提高真空壓力的利用效率，加快土體孔壓的消散。其中防淤堵排水板既可以減少土顆粒流失，又可以保持良好的滲透能力，不至于在不均勻收縮應(yīng)力作用下產(chǎn)生在排水板周圍較為嚴重的細小顆粒聚集的現(xiàn)象，并加快土體固結(jié)，從而提高土體加固效果，相應(yīng)縮短施工工期，2 種工藝真空應(yīng)力傳遞如圖3 所示。

圖3 2 種工藝真空應(yīng)力傳遞示意圖

　　7、結(jié)論

　　通過本文設(shè)計的不同孔徑排水板真空預(yù)壓試驗以及直排式和連通式真空預(yù)壓對比試驗，探究分析了吹填土地基連通式真空預(yù)壓加固機制，得出以下結(jié)論：

　　(1) 新型防淤堵真空預(yù)壓地基處理方法采用無孔真空管、密封接頭直接與新型防淤堵塑料排水板密閉連接，形成水平密閉排水系統(tǒng)，實行密閉直抽，縮短真空傳遞路徑，減少了真空度的沿程損失，加快土體孔壓的消散，防止淤堵，在處理溫州地區(qū)新近吹填淤泥土是可行的。

　　(2) 通過普通板和不同濾膜孔徑防淤堵板新型防淤堵真空預(yù)壓試驗的對比，說明采用120 μm 濾膜孔徑排水板適合于溫州地區(qū)吹填灘涂淤泥，滲透能力良好且土顆粒流失較少，真空度沿程損失更少，更有利于土體孔壓的消散，排水更為暢通，排水板防淤堵能力更強。

　　(3) 新型防淤堵真空預(yù)壓能夠加速土體固結(jié)沉降，其加固后土體平均總沉降量比直排式真空預(yù)壓增加了近50%;并且該方法能夠更有效地降低深層土體的孔隙水壓力，避免淤堵現(xiàn)象，使深層土體孔壓消散完全，大幅度提高了被加固地基的有效應(yīng)力。

　　(4) 針對高含水率的吹填土地基采用新型防淤堵真空預(yù)壓進行加固，能更大程度降低土體的含水率以及可獲得更高的十字板剪切強度和地基承載力，尤其對于處理深層土體，其加固優(yōu)勢比直排式真空預(yù)壓更為明顯。該方法可以大幅縮短施工工期和節(jié)約工程造價，在軟土地基處理工程實踐中具有重大實用價值和良好的社會應(yīng)用前景。

　　(5) 通過現(xiàn)場試驗表明與直排式相比，采用該方法大大降低含水率，提高地基承載力，滿足大型機械無砂、石墊層進場的要求。

　　本文雖然通過室內(nèi)與現(xiàn)場試驗驗證了新型防淤堵排水預(yù)壓法加固吹填淤泥的良好效果，然而吹填淤泥淤堵問題極其復(fù)雜，本文只是初步探討了新型排水板濾膜孔徑的影響，進一步揭示其淤堵機制還需要通過微觀試驗，結(jié)合黏土礦物學(xué)等進行研究。此外，本文以系列試驗為基礎(chǔ)對新型防淤堵真空預(yù)壓法的加固機制進行了初步分析，而相關(guān)的理論研究還需進一步探討。