周凤中
（泰昌建设有限公司浙江温州325014）
【摘要】通过对真空——电渗——堆载联合加固软基系统的应用与研究，说明电渗复合真空预压法较单纯的真空预压加固法更能大大缩短地基处理工期并提高处理效果。本法电渗处理吹填软土地基适用于渗透系数小，加固缓慢的淤泥、黏土等，特别适用于含水率极高或是处于流塑泥浆状态下的土体。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 电渗；真空预压；覆水堆载；地基处理
1. 引言
（1）随着沿海地区经济的快速发展，建设用地供需矛盾日益突出，向海发展，开发利用沿海地区丰富的滩涂资源，成为这
些地区解决土地资源紧缺的主要途径，围海吹填造地是今后沿海滩涂地区土地开发的主要方式。由于沿海地区的吹填土基本
为淤泥和淤泥质软土，具有高孔隙比、高压缩性、高含水量和低承载力的特点，对这种人工吹填软土地基的加固处理就成为不可避免的技术难点。常规软基处理工法无法实施，电渗排水固结技术可为高含水量岩土材料的高效脱水提供全新的思路。
（2）为快速提升技术实力，泰昌集团与浙江大学龚晓南院士共建的“院士专家工作站”，共同参与温州沿海软土地基技术研究，同时正在参与国家标准《吹填土地基处理技术规范》编制。从2010年开始，课题组一直致力于采用电渗复合真空预压法加固饱和软黏土地基的试验研究。通过大量的室内模型试验及大力推动电渗法实际工程应用开展生产工艺攻关，对土体物理力学参数改善效果明显。
2. 工艺原理
本系统为真空——电渗——堆载联合加固软基系统，由导电塑料排水板、导电线路、直流电源、水平排水管和真空泵组成。导电塑料排水板、导电线路及水平排水管均处于真空膜下。电渗法的微观作用机制是在黏土两端通以直流电，土中自由水和弱结合水因自身分子的极性而在直流电场作用下被拖拽向阴极移动并排出，相当于对水产生了一个吸力，土体在有效应力作用下产生沉降并逐渐固结，土体强度也随之增加，地基承载力不断提高。本工法的基本方法：打设导电塑料排水板、连接水平排水管和导线、铺设土工布、同时实施真空、电渗和预压等技术步骤，使电渗、真空预压和覆水堆载预压三种地基处理方法结合在一起同时进行，能大大缩短地基处理工期并提高处理效果（平面、剖面示意图见图1、图2）。
3. 施工工艺流程及操作要点
3.1“电渗真空复合预压”固结技术流程图如图3所示：
3.2施工工艺流程及操作要点。
3.2.1砂垫层及密封墙施工。
3.2.1.1施工时将砂用自卸汽车运至现场临时路边，在回填范围内，人工用手推车回填（密封墙工艺流程见图4，开挖导槽见图5，密封墙施工见图6）。
3.2.1.2深层搅拌桩具有较好的止水防渗能力，可起到防渗帷幕围护作用。为了防止真空漏气，切断加固区四周透水漏气层。采用水泥搅拌桩机施工密封墙，在水泥搅拌桩施工前，先开挖导槽。采用?600双排，桩中心间距500mm，桩搭接100mm，桩长8m。
3.2.2精确插打导电的排水板。
据布设的测量基点，用经纬仪和钢尺测放出塑料排水板打设板位。根据板位标记进行插板机定位，开机将导管沉至设计深度。排水板上有事先设置固定的导电体，排水板呈正方形布置，间距在1.0m左右。排水板必须按设计要求严格控制打设标高，不得出现浅向偏差，排水板外露泥面的水平段须符合设计要求（施工放样图7，插打带导线的排水板见图8）。
3.2.3排水管道及电路布置。
3.2.3.1排水板与水平排水管采用缭绕式连接。
3.2.3.2水平排水管采用?50波纹滤管，次管间距1m，主管间距10m。1000m2一台7.5KW真空射流泵的布原泵则，安装真空泵，布设配电系统。真空泵根据预留接口的位置在单元真空区块上布设均匀，主管上布置一台泵，相临主管上的真空泵应错开布设（排水管道及电路布置见图9，铺设真空膜见图10）。
3.2.3.3试验采用导电塑料作为电渗电极。电极间距为1米，正方形布置，总计布置了100×48共4800根导电塑料排水板。整个场地共分为24个回路。导电排水板插设以后，在其上依次铺设50cm的填土（以便施工人员施工）和40cm排水砂垫层。每排电极串联成线，总联线接入专用电源。并每隔两天进行一次极性转换，监测电流、电压。
3.2.3.4配电线路，采用可靠的防漏电措施，配电箱和真空泵须采取防雷击措施，严禁各类电缆线直接放置在膜上和水中，消除安全隐患。
3.2.4真空抽水、电渗及覆水加压。
3.2.4.1在排水管上铺设一层土工布、两层真空膜。通过通过铺设真空膜进行负压密封降水，给土体施加了真空压力，对土体起到压密作用。另外，负压密封也防止了电渗过程中电极处漏气而导致排水不畅。
3.2.4.2抽真空一周后开始用电渗辅助排水。通入直流电，阴阳极之间形成电势差，电极附近发生电化学反应，被电解出的阳离子携带极性水分子在电势差作用下向阴极汇集，从阴极排出。每天进行两次间歇式通电，并每隔两天进行一次极性转换。
3.2.4.3电渗45天后修建围堰进行覆水预压（抽真空现场见图11，围堰覆水见图12）。
3.3劳动组织。
软基处理工程以10万m2，工期120天为例，施工时按2万m2为一施工段，共划分5个施工段，劳动力组织情况见表1。
4. 工程应用
玉环县坎门中心渔港东港区清淤回填工程，位于台州市玉环县坎门镇境内，规划范围分三个区块，总面积约140亩。本标段工程表层为吹填淤泥土，下部为深度淤泥，淤泥质软，土质极差。先经浅层软基处理后，按设计要求需再进行二次处理。使用该工法施工，并于2013年8月施工完毕。处理后的场地土的各项物理力学性能得到明显改善，在吹填土地基其处理后的承载力达到110kap以上，能满足了一般道路、堆场和重型车间地面的技术要求，得到了业主及监理的一致好评。场地软基处理完成后的荷载检测及路面施工如图13、图14。
5. 结语
5.1本方法电渗处理吹填软土地基适用于渗透系数小，加固缓慢的淤泥、黏土等，特别适用于含水率极高或是处于流塑泥浆状态下的土体。
5.2本方法施工操作比较简单，适用范围广，对土颗粒大小要求不敏感。
5.3弱结合水因受土粒静电场的影响，一般的排水固结法很难将其排除，但电渗法不仅可以排出自由水， 还可以排出弱结合水。
5.4经真空电渗降水后，土体在有效应力作用下产生沉降并逐渐固结，土体强度也随之增加，地基承载力不断提高。
5.5本方法解决了电渗、真空预压和覆水堆载预压结合的难题，使电渗、真空预压和覆水堆载预压三种地基处理方法结合在一起同时进行，能大大缩短地基处理工期并提高处理效果。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献
［1］李瑛，龚晓南，郭彪，周志刚. 电渗软黏土电导率特性及其导电机制研究［J］. 岩石力学与工程学报， 2012, 29(S2): 4027～4032.
［2］李瑛、龚晓南、卢萌盟，郭彪。堆载-电渗联合作用下的耦合固结理论［J］.岩土工程学报， 2010, 32（1）: 77～81.
［3］焦丹、龚晓南、李瑛. 电渗法加固软土地基试验研究［J］. 岩石力学与工程学报，2011, 30（S1）: 3028～3215.
［4］李瑛， 龚晓南. 等电势梯度下电极间距对电渗影响的试验研究［J］. 岩土力学， 2012, 33(1): 89～95.
［文章编号］1006-7619（2014）12-21-897