摘 要：220 kv秀水变电所场地地基采用上覆水真空预压软基加固技术加固，总加固面积约2．3万m2．在真空预压施工过程中，膜下真空度保持在85 kpa以上，有效应力达到77 kpa，强度增长约17．5kpa，平均固结度达到83．5％．在真空预压加固完成后，进行静力触探和十字板剪切试验．试验表明，加固后锥尖阻力大幅度提高，十字板强度达33．4 kpa．加固后的地基承载力达到70kpa，能满足设计要求．
关键词：覆水；真空预压；孔隙水压力；固结度；膜下真空度
220kv秀水变电所位于嘉兴市郊，变电所场地上有一层冲填仅2年左右的淤泥（承载力仅30 kpa左右），层厚为1．4～2．4 m．下面土层主要是由第四系全新统泻湖沼相沉积而成的黏土、淤泥质粉质黏土及粉土①．
为了满足工程建设的需要，初步设计时拟定了3种地基加固方案，即真空排水预压方案、动力置换加固方案以及挖除吹填土并回填塘渣方案．针对变电所管型母线构架对承载力要求不是很高（60 kpa左右即可），沉降控制要求较高（60 kpa附加应力下最终沉降不大于20 mm），通过周密的经济、技术分析与比较，最后决定采用真空预压法对软基进行加固．为了更好地控制施工质量，拟定在真空预压过程中对膜下真空压力、地基内孔隙水压力以及地表沉降进行观测；拟定在真空预压完成以后，进行静力触探及十字板剪切试验．
1 真空预压加固软基原理及计算
1．1 真空预压加固软基原理
真空预压法就是在需要加固的软黏土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜，密封膜同时埋入加固区四周密封沟中，使砂垫层与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜的内外就产生了一定的个大气压差－us；这部分气压差，以及塑料排水板与土体之间渗透系数的显著差别，就会导致砂垫层与土体，砂垫层与塑料排水板，以及土体与排水板之间的排水作用，这种排水作用逐渐将膜内外的气压差转换为地基上的有效荷载．同时这种排水固结作用不会导致剪应力增加，地基也不会产生剪切破坏．在抽气过程中，土体内总应力将不发生变化，排水后土体内孔隙水压力的降低值等于土体内有效应力的增加值，从而随着有效应力的增加，地基得到有效固结（图1）．
1．2 真空预压计算
真空预压计算分析主要包括固结度计算、沉降计算，以及抗剪强度增长值计算．
1．2．1 固结度计算
本工程使用宽100 mm，厚4 mm的spb－2型塑料排水板，间距1．2 m×1．2 m，则等效直径dp计算公式为
式中：dp为等效直径，mm；α为系数；b为排水板宽度，mm；δ为排水板厚度，mm．
排水板为方形排列，则等效圆直径de计算公式为
式中：l为排水板间距．
真空预压力加载时间较短，可近似按瞬间荷载考虑，竖向平均固结度计算公式为：
式（3），（4）中：，cv为竖向固结系数；t为固结时间；h为竖向排水距离（如为双面排水则取一半厚度）；tv为竖向固结时间因数．
水平向固结度按下式计算：
式（5）～（7）中：n＝de／dp为井径比；ch为水平向固结系数；th为水平向固结时间因数．
在水平向固结及竖向固结的共同作用下，总固结度z可近似按式（8）计算：
将本工程各参数代入，即可计算出在预压45 d左右时，可达到总固结度82％．计算中因排水板较短，未考虑井阻及涂抹作用，如考虑这两种作用，总固结度则稍有降低．
1．2．2 沉降计算
单向压缩固结沉降按下式进行计算：
式中：eoi为第i层土中点之自重应力所对应的空隙比；eli为第i层土中点之自重应力和附加应力之和相对应的空隙比；δhi为第i层土厚度；δsi为第i层土的固结沉降；mi为第i层土的压缩固结沉降修正系数；sc为总压缩固结沉降；s′c为修正总压缩固结沉降．
将本工程各参数代入，可计算出在固结度达到82％左右时沉降为17cm．
1．2．3 抗剪强度增长值δτ计算
式中：η为折减系数；δp为平均真空压力；φcu为内摩擦角，由直剪固结不排水试验测得．
对于本工程，抗剪强度增长值δτ为
2 真空预压加固设计参数
a．真空预压分实验区和主预压区，实验区预压面积约为690 m2，主预压区面积约为23400 m2．
b．塑料排水板设计．采用spb－2型塑料排水板，全场基本呈正方形均匀布置；其中试验区域间距为1．2 m×1．2 m，排水板长度3 m，且在纵向排水板带间加打7 m长排水板；110 kv构架和220 kv构架区域间距为2．4 m×2．4 m，排水板长度为7 m；辅助生产建筑物区域间距为1．2 m×1．2 m，排水板长度7m；变电所主要道路区域间距为1．2 m×1．2 m，排水板长度分别为3 m，7 m，呈交错布
