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摘要：在真空预压法加固处理软基基础的过程中，不同埋深、位置处孔隙水压力呈现不一样的变化趋势。真空预压法施工成本相对较低，加固的效果相对较好，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，从而达到增强土体强度的目的。目前影响孔隙水压力变化机理还没有全面系统的研究，影响变化的因素仍需深入研究。本文章以浙江某体育场软基处理为背景，通过场区内孔隙水压力监测数据为依托，研究分析真空预压法软基处理中孔隙水压力的变化趋势。
关键词：真空预压法；软基处理；孔隙水压力；
一、基本概念
1.1 孔隙水压力
孔隙水压力，关于孔隙水压应力的一种习惯叫法，指土壤或岩石中地下水的压力，该压力作用于微粒或孔隙之间。孔隙水压应力由水的自重应力和超静孔隙水压应力（外力施加在孔隙水上的应力）两部分组成。一般来说，只有水位变化，水的自重应力才会改变，而且自重应力不会影响土的固结。
1.2 超静孔隙水压应力
由外荷载引起的孔隙水压应力，称为超静孔隙水压应力。超静孔隙水压应力将会随着时间而消散，所以超静孔隙水压应力是时间的函数。超静孔隙水压应力称为附加孔隙水压应力更为合适，在加载瞬时为最大，当固结度达到100%时为零。超静孔隙水压应力是由土体的体积变化趋势引起的，也就是说，超静孔隙水压应力是土的体积变形性质在不排水条件下的表现。
1.3 孔压差
孔压差是针对超静孔隙水压力消散而言，与静水压力无关。在加载瞬时，超静孔隙水压应力尚未消散，孔压差为零，随超静孔隙水压应力的消散，孔压差就等于某时刻消散的超静孔隙水压应力减去加载瞬时的超静孔隙水压应力（或施加的外荷载值）。消散的这部分超静孔隙水压应力，即孔压差，为增加的有效应力值。
二、工程概况
浙江某体育场施工过程中，体育工艺工程对地基的不均匀沉降要求较高。此工程采用真空预压法对淤泥质土层进行加固处理，减少后期的工后不均匀沉降。此工程自表层土开始分别为杂填土、粘土、淤泥、淤泥质粘土，其中淤泥层厚度二十~三十米。淤泥层具有含水量高、孔隙比大、压缩性高、灵敏度高、渗透性低、承载能力差、流塑性强等特点，为主要变形压缩层。根据设计要求：排水板采用整体式塑料排水板，梅花形布置，间距0.7m~0.8m，插板长度21m~25m，排水板上端高出地表砂垫层50cm。）在场地内铺设50cm砂垫层，按梅花形插打排水板。）真空管与排水板连接要求铺设主、支密闭式真空管及密闭式接头，先将接头与排水板连接，并用木工枪钉固定；然后铺设主、支真空管，主管和支管采用变径三通、四通连接，最后将接头与支管连接，并用木工枪钉固定；）真空管连接完成后铺设一层土工织物，并在土工织物上铺设三层密封膜，膜应在四周埋入密封沟内；真空系统运行时，逐步提高真空度至0.087MPa以上持续时间不小于160天。
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图1 真空预压法地基处理剖面图
三、真空系统的施工
3.1 施工流程
清理表层杂物、场地平整→铺设50cm中粗砂垫层→插打塑料排水板→铺设真空滤管→铺设真空膜→膜周边密封处理→真空系统运行。
3.2 砂垫层的施工
砂垫层的施工采用机械配合人工方式进行铺设，由于砂垫层上不方便行走大型机械，因此在砂垫层铺设过程中垫钢板做为机械行走道路。同时为了避免砂垫层与淤泥土发生混合，在淤泥土上部先铺设一层编制土工布，再进行砂垫层的铺设。
3.3 塑料排水板的施工
施打设备采用震动插板机，进行梅花形布置，插打深度21~25m。打设过程中，尽量控制搭接延续塑料排水板，以保证塑料排水板打设后的排水性能。杜绝施工过程中的回带、跟带现象，若回带长度超过500mm，则在板位旁450mm范围内补插一根，且要严格控制回带的排水板数量。在施工过程中如发生顶机现象，而排水板长度未能达到设计要求时，在原板位附近插至设计深度。
3.4 真空管网埋设
真空水平管网采用PVC钢丝缠绕管，真空主管直径为DN50，间距为30m-40 m，通过出膜器及吸水胶管与真空泵连接；真空支管为DN25，间距为两排塑料排水板布设一根，埋设于排水砂垫层顶面下约50cm深。
3.5真空膜铺设
真空膜采用3层0.12～0.14mm聚乙烯或聚氯乙烯薄膜，膜的大小在加工时应考虑埋入密封沟的部分，留有足够的余地。铺设时，要顺风向把膜展开，膜不宜拉得太紧，每边比图纸尺寸要放出3～5m，展开后每层要进行检查修补。
3.6 真空系统运行
抽气开始时，逐级加载，并安排人员在膜沟附近巡查是否有漏气部位，若发现立即停泵修理，反复寻找，反复修理，直至无漏气点为止。经过检查、修理，再抽气提高真空度至0.087Mpa。真空度维持0.087MPa以上持续时间不小于160天。
四、孔隙水压应力监测数据
根据设计要求，真空预压处理区内共布置有3个孔隙水压力监测孔，每个监测孔布置7个监测点。共分3组进行布置，每组7个点，每组监测点从地面向下每隔3米布置一个监测点。布置点位如下图：
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图1 孔隙水压力监测孔平面布置示意图
取所有监测点孔隙水压力数据进行分析，从真空系统运行开始监测，累计监测时间50天。具体数据分析如下：
表1 KX2孔隙水压应力变化分析表
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图1 KX1孔隙水压应力变化速率分析图
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图2 KX1最大孔压差-埋深变化分析图
表2 KX2孔隙水压应力变化分析表
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图3 KX2孔隙水压应力变化速率分析图 图4 KX2最大孔压差-埋深变化分析图
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表3 KX2孔隙水压应力变化分析表
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图5 KX3孔隙水压应力变化速率分析图 图6 KX3最大孔压差-埋深变化分析图
根据监测点孔隙水压应力的变化速率可以看出，随着真空预压的进行，孔隙水压力整体在降低，其变化趋势大致分为三段，前期降低速率较缓，中期降低速率急剧加快，后期速率变得更加缓慢。中期变化速率基本呈线性变化，且随着深度的增加，孔隙水压力降低的速率在加快。KX1、KX2、KX3处最大孔压差分别达到105Kpa、81Kpa、97Kpa。
四、总结
综上所述，真空预压法处理软基基础过程中，刚开始预压时，孔隙水压力达到峰值，随着预压的进行，孔隙水压力会降低至一个稳定的值。同时，根据监测数据分析可知，真空预压法处理软基基础时，孔压差越大，即超静孔隙水压力消散越快，从而排水固结效果越好。
参考文献：
（1）高志义，梁爱华，刘天韵.真空预压中真空度和孔隙水压力测试与分析.天津市港口岩土工程技术重点试验室.2013
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