：本文概述了真空预压法软基加固施工中影响气密性的各种因素及加强气密性的工艺方法，尤其对表层密封技术的施工方法作了详细的阐述，并对漏气的补救措施进行了较为系统的介绍。
【关键词】：密封技术； 影响因素；表层密封；深层密封；漏气处理
中国分类号：TU4 文献标识码：A 文章编号：1002-6908（2007）0220021-02
一、引言
瑞典皇家地质学院W.Kjellman教授早在1952年就提出了采用真空预压法进行软基处理的构想，随后美国，日本等国家相继进行了探索和研究，但终因密封问题未能得到很好解决，又未研究出合适的真空装置，故不易获得和保持所需的真空度，未能很好的用于实际工程。我国于50年代末60年代初对该法进行过研究，也因同样的原因未能解决工程问题，所以就一直被搁置起来。直到1979年到1985年在我国天津新港吹填加固土工试验中，才取得长足进展，于1985年通过国家鉴定，随后在连云港碱厂，天津保税仓库，舟山老塘山煤码头堆场等工程的建设中得到了广泛的应用。我部近年来与中港四航局等单位进行合作开发研究，在真空预压加固机理，抽真空设备等领域取得了可喜的成就，尤其在密封技术上取得了许多宝贵施工经验，并在珠海某工程23万平方米的软基加固工程中得到了成功的应用，取得了显著的技术经济效果。
二、密封系统的构成
真空预压密封系统主要由密封膜，出膜口，止回阀，闸阀，密封沟，深层密封墙等组成。其典型断面如下图所示。
三、影响密封效果的因素
加固区密封效果的好坏是真空预压法能否取得成功的非常关键的因素之一。如果密封不好，则膜下真空度难以形成和维持，或根本形成不了，就达不到预期的加固效果。影响密封性的因素主要有表层密封，深层密封和加固区形状三个方面。
表层密封不好，主要是加固区周边的密封沟深度不够或膜未理好压实；其次是在密封膜的质量上存在问题，如砂眼太多，或膜的强度不够或膜的延伸率太小，以至于在抽气后膜被损坏，开裂，造成漏气；还有就是出膜口没有处理好而出现漏气现象。
深层密封漏气，主要是指在加固区土层中存在强透水、透气层，常见的为水平成层的砂层，而该砂层正好与坚向排水通道接通。如果发生上述情况，抽真空时，外面的水气会源源不断地进入加固区，从而大大损耗抽真空功率，降低加固效果。
加固区形状对密封效果的影响，主要是指加固区形状尺寸不合理，真空度沿加固区周边损耗而造成边界效应，最终影响到沉降量及加固效果。可用地基形状系数来进行衡量，β=S/（A/B）[S-加固区面积；A-加固区长边边长；B-加固区短边边长。]当β值越小时，在同样条件下，达到同样的加固效果，历时越长，因此，在设计分区时，可根据需要，适当调整加固区形状尺寸，使β值较大，以利于加固施工。
四、加强密封效果的工艺方法
1、表层密封技术：表层密封包括铺密封膜，出膜口的处理以及周边密封三个方面。
1.1表层密封常采用聚氯乙烯（PVC）或聚乙烯（PE）薄膜，根据加固区形状、大小预先在工厂热合成型。施工时常采用三层薄膜进行密封，为了防止砂垫层中尖硬物体刺穿薄膜，还可在砂垫层上先铺一层针刺无纺土工布（250g/m2），再铺两层薄膜。目前用于真空预压的薄膜尚无统一的技术标准，可参照聚氯乙烯土工膜（GB/T17688-1999）和聚乙烯土工膜（GB/1763-1998）国家标准中的性能指标进行设计施工。国内生产薄膜的厂家很多，质量相差较大，为了保证施工质量，施工时应根据施工经验，选择规模大、信誉好的专业厂家生产的产品，并长期使用，不要随意更换。目前，国内应用于真空预压的工程大多选用山东塑料制品厂（山东省济宁市）生产的PVC压延密封膜，我部选用的是江苏省双发塑料制品有限公司生产的PVC土工膜（厚0.12mm），经施工现场检验，质量稳定可靠。
1.2出膜口的密封处理。真空预压成功的关键在于其良好的密封性，而滤管出口和深层沉降管出口不可避免地会穿破密封膜与地面管线联接，从而造成无数个漏气点。如何保证出膜口的气密性，对维持稳定的真空度至关重要。
1.2.1滤管出膜口的处理。传统作法采用两片法兰作成出膜器，进行内外联接，此方法作法规范，但作业时间较长，成本较高。我部经过多次试验，采用绑扎法进行出膜口的处理，简单易行，作业时间短，效果好。
1.2.1.1采用出膜器进行出膜口密封处理的施工方法。铺膜前，将出膜口处砂子培实，出口压盘与砂垫层表面齐平，放好橡胶垫圈，铺膜后，在下橡胶垫圈处将膜剪开，然后放好上橡胶垫圈及上压盘，并将垫圈与压盘之间的砂料等杂质清除干净，抹上黄油，最后将螺栓上紧，如图示。
1.2.1.2采用绑扎法进行出膜口密封处理的施工方法。铺膜前，在出膜管处将砂培实成圆锥形，以免砂下沉拉裂薄膜。铺膜完毕，在出膜管处用小刀划个"十"字，将管穿出，用胶带（密封膜截成宽50mm的带状）将膜口扎紧即可（如右图示）。
1.2.2深层沉降管出膜口的密封处理。传统作法是将膜用胶水紧贴于沉降管壁上，由于沉降管埋置较深，一般都不随土层沉降而下沉，所以到一定程度时，膜面会被拉裂，出现漏气现象需要多次修补。我们经过摸索，采用在深层沉降管外加套管，沉降管与套管之间填以粘土液进行密封，将膜固定于套管上，（膜与套管连接方法同滤管出膜口相同）。套管随膜面一起下沉，再也不会出现膜面被拉破的现象，较成功地解决了这一难题，如下图示。
1.3膜的周边密封。周边密封一般采用挖密封沟将膜埋于沟中进行处理。也就是在加固区四周挖一定深度的沟槽（沟的深度在1.2~1.5m之间），将膜放入沟中理平紧贴于沟的内壁，并放至沟底，然后分层回填。第一层回填时，一定要用土把膜压好，使膜能紧贴沟壁和沟底，每一层填土给予压实。最后将剩余的土在沟边堆成挡水的小堤，为膜面覆水创造条件。由于密封沟直接关系到密封效果的好坏，且属于隐蔽工程，有了问题不易查出，因此必须认真，细致，严格按要求进行施工。
2、深层密封技术。
当被加固土体中有强透水、透气层（夹砂层）且与垂直排水通道贯通时，必须采用深层密封技术，隔断内外水气联系，以保证密封效果，目前一般采用以下几种方法：
钢板桩法，在加固区四周打设钢板桩以切断透水层在水平方向上的渗透路径，根据需要可在钢板桩周围再灌注一些粘土液或膨润土液，以保证加固区的密封效果。
灌浆法，即在加固区四周按一定间距打设灌浆孔，用压力将粘土浆或水泥粘土浆注入孔中，以充填透水层颗粒间的孔隙，形成挡水帷幕，封堵透水层在水平方向上的渗透路径。
深层搅拌法，也就是利用搅拌桩机加入浆液和土体一起搅拌，在加固区四周形成止水帷幕，常用的为粘土搅拌桩，桩体相互搭接，形成一道防渗密封墙，把透水层切断以保证加固区的气密性。
五、漏气的补救措施
1、膜面漏气。
在试抽阶段，密封膜随着压力的增大，越来越紧地贴于砂垫层上，由于尖锐的贝壳，石子，纸板头等会顶破密封膜，较易出现漏气现象，此时应进行地毯式寻找，漏气处会发出口哨一样的声音，发现漏气点及时进行粘补，如漏气处砂子下陷，应进行补砂培实，然后补膜。在膜下真空度隐定后，开始膜面蓄水。如蓄水后膜面仍有漏气现象，当水位不深时，可将漏气处割开，填砂培实，直至膜面露出水面后进行粘补，当水位较深，膜面无法垫出水面时，可将膜（大于漏洞2平方）用砂袋压于漏气处，然后盖以20~50cm厚粘土进行密封补漏处理。
2、密封沟漏气。
密封沟漏气往往是由于沟槽开挖深度不够。一方面未开挖完漏气土层（砂层），另一方面有可能还存在动物孔穴等漏气通道，应将膜取出重新开挖至粘土或淤泥土层，并将动物孔穴等漏气通道全部挖除，再铺膜、压膜回填。
3、对地表裂缝造成漏气的处理。
在真空预压加固软土地基的施工中，加固区外围土体会向加固区内发生水平移动而产生一些裂缝，这些裂缝随着加固过程的进程不断扩大，并向下延伸，发展到一定深度就形成漏气通道，使膜下真空度下降，因此必须采取措施加以密封。一般的方法是发现有漏气时，将拌制一定稠度的粘土浆灌入裂缝中，泥浆会在重力和真空吸力的作用下向裂缝深处钻进，而充填裂缝达到密封的效果。或者采用在加固区四周约1.5~2m位置挖沟注水，也可起到明显的密封作用。
六、工程实例
珠海某真空预压软基加固工程，加固面积23万平方米，共分为7个预压区，每区约3-4万平米。加固软基下部为厚17-20m淤泥层，上部为3m厚吹填砂，距表面8-11m处有夹砂层。表层采用3层薄膜密封，深层土体采用双排Φ700，间距500的粘土搅拌桩密封处理，出膜口采用绑扎法处理。各区抽真空平均36小时后，膜下真空度达到80Kpa稳压。试验区抽真空90天后，平均表面沉降达2.1米，固结度达87%以上。B22区、B16区抽真空15天后，发现真空度随潮位上下大幅波动，涨潮时真空度上来，落潮时真空度下去。经分析：这两个区距海堤较近，加固区边界距海堤约10.3M，抽真空后，加固区与海堤中间区域产生裂缝而形成漏气通道，致使真空度大幅波动。我们在距加固区边界约1.5m位置开挖了一条深沟（沟宽1.5m, 深2m）进行注水密封处理，真空度很快恢复了稳定。
七、结束语
１、真空预压的密封技术是真空预压施工的关键技术，直接关系到真空预压的成败，必须严格管理，科学施工，否则很小的疏漏都将造成严重的后果。
２、实践证明，采用绑扎法进行出膜口的密封处理，作业时间短，费用低，效果好；采用外加套管进行深层沉降管出膜口密封是一种非常有效的施工措施；对加固区周边地表裂缝漏气的处理，采用挖沟注水进行密封可收到很好的效果，在实际施工中均具有较强的指导意义。
参考文献
[1]娄炎真空排水预压法加固软土技术. 北京：人民交通出版社，2001.8
[2]中华人民共和国行业标准、HG/T 20578-95《真空预压加固软土地基施工技术规程》。
[3]高大钊等《地基加固新技术》北京：机械工业出版社.1999。
