預壓法

預壓法指的是為提高軟弱地基的承載力和減少構造物建成後的沉降量，預先在擬建構造物的地基上施加一定靜荷載，使地基土壓密後再將荷載卸除的壓實方法。對軟土地基預先加壓，使大部分沉降在預壓過程中完成，相應地提高了地基強度。預壓法適用於淤泥質粘土、淤泥與人工衝填土等軟弱地基。預壓法分不排水預壓、排水預壓和聯合預壓三類。

不排水預壓：地基中不設置豎向排水體進行加載預壓。分堆載預壓和真空預壓兩種方法。

在地基上堆放重物(水、土、砂、石等)進行預壓。當堆載超過計劃建造的建築物荷載時，稱為超載預壓。為了防止堆載時壓壞地基，需分級加載，即：在前一級荷載作用下地基基本固結後，再施加下一級荷載，直至達到設計荷載為止。

預壓所需時間的長短取決於地基土層的滲透特性、厚度和預壓荷載的大小等因素。這些因素可以根據地基固結理論進行計算預計。施工時應監測地面沉降和土中孔隙水壓力的消散情況，對預壓加以控制。

為了加速厚層軟土的固結，縮短預壓時間，應設法改善厚層軟土的排水條件。最常用的排水的方法是在地基中按一定間距作孔,孔內填砂以形成砂井（圖1）。然後在地面加鋪砂墊層加以溝通。近年來，土工織物日益發展，已開始採用纖維編織的袋裝砂井和在排水紙板上發展起來的塑料板排水。 預壓法

堆載預壓早在50年代就廣泛地應用於鐵路、公路路堤、碼頭和岸坡的地基處理；還應用於土壩、水閘、房屋、冷藏庫和油罐等工程的軟基處理。如中國的蘇北大浦和漢江杜家台兩個大型水閘工程，經過預壓後，大大減少了閘室和岸墩的沉降量；又如上海地區採用3萬米3油罐充水預壓改良地基，取得了顯著效果。

以大氣壓作為預壓荷載（圖2），對地基土進行抽氣,在土中造成一定的真空度,形成大氣壓力與真空壓力的差值作用，將土中一部分水抽出，從而使地基土固結而加固。如果設置排水砂井，還可將孔隙內的水加速排出。真空預壓法最早由傑爾曼教授於1952年提出。早期由於密封工藝及真空產生技術上的問題， 未能在工程中得到廣泛應用，我國從20 世紀50年代末開始研究這一方法，直到 1980 年才在工程應用上獲得成功 ^[1]  。

真空預壓法是排水固結法的一種，即先在原地基表面鋪墊一定厚度的砂墊層作為水平排水體，再在土體中打入袋裝砂井或塑料排水帶（以下統稱砂井 ）作為豎向排水體。將不透氣的薄膜鋪設在需要加固的軟土地基表面的砂墊層上，薄膜四周埋入土中，通過埋設於砂墊層中的濾水管，將薄膜下砂墊層中的空氣抽出，使其形成相對負壓。由於砂井滲透性較大，該負壓能夠快速傳遞到砂井中，從而在砂井和砂井周圍土體之間形成孔壓差，使土體中的孔隙水流入砂井並被排出，達到固結目的。真空預壓系統由抽真空系統和排水排氣系統兩部分組成。根據的工程經驗，膜上下壓差可維持在80 ～ 95 kPa左右，一般可取75 ～ 80 kPa作為設計壓差。真空- 堆載聯合預壓法是在真空預壓施工的基礎上，在膜下真空度達設計要求並穩定1 ～ 2周後進行堆載預壓施工。堆載施工完畢後，真空和堆載聯合作用，直到滿足固結度或沉降速率要求時可以卸除真空荷載。

與堆載預壓法相比，真空 - 堆載聯合預壓法具有如下的突出特點：（1）加載快，真空荷載無須分級施加，可以一次性快速施加到 80 kPa以上而不會引起地基失穩； ( 2)土體固結快，在真空吸力的作用下易使土體中的封閉氣泡排出，從而使土的滲透性提高、固結過程加快； ( 3)當地面沉降相同時，該法可以獲得比堆載預壓法高的土體密實度和承載力。

真空 - 堆載聯合預壓法的適用範圍較廣，主要適用於能在加固區形成穩定負壓邊界條件的軟土地基，如淤泥質土、淤泥、素填土、吹填土和衝填土等。對於砂土和粉煤灰，採取措施後也能獲得所需的真空度。 2004年Gao 將真空預壓法應用在滲透性大的軟土中，2007年金小榮等首次運用真空聯合堆載預壓法加固含承壓水地層軟基 ，進一步成功拓展了該法的應用領域 ^[2]  。

排水預壓：地基中設置豎向和橫向排水體進行加載預壓。分排水固結、電滲排水固結和降低地下水位三種方法。

由排水系統和加壓系統組成。排水系統由豎向排水體和橫向排水體組成。加壓系統是施加固結壓力的荷載，對要求迅速提高地基土強度、縮短工期的工程是利用其本身自重施加荷載，對沉降要求嚴格的工程要另外施加預壓荷載。豎向排水體是砂井、碎石排水井、塑料排水板。砂井和碎石排水井的施工方法有套管成孔法、螺旋鑽成孔法和水衝成孔法。螺旋鑽成孔法和水衝成孔法不適用於土質很軟、容易發生縮孔、塌孔現象的地基。袋裝砂井一般使用導管式振動打設機械，中國普遍使用的打設機械有軌道門架式、履帶臂架式、步履臂架式、吊機導架式等。塑料排水板由芯板和濾膜組成。芯板是用聚丙烯和聚乙烯塑料加工成兩面有間隔溝槽的矩形板體。土體中固結滲流水通過濾膜流入溝槽內，再通過溝槽從排水墊層中排出。濾膜材料一般使用耐腐蝕的滌綸襯布。塑料排水板一般是使用插板機施工。

向地基中打入金屬電極、通以直流電後，由於直流電場作用，土中水以陽極流向陰極，這種現象稱為電滲。如果水在陰極排出而在陽極沒有補充水，土就會固結，引起土層壓縮。一般用鋼筋或鋁棒作為陽極，用井點管作為陰極。本法適用於處理飽和淤泥質粘性土和粉質粘土。

降低地基中地下水位可以使軟土層受到相當於水位下降高度水柱重量的作用而固結。一般採用井點法降低地下水位。本法適用於處理砂質土地基和在軟土層內有砂土夾層的地基。