本发明涉及岩土工程地基处理。更具体地说，本发明涉及一种地下固化约束增压联合真空预压加固淤泥软土施工方法。
背景技术：
1、我国华东、华南沿海地区地下分布有深厚高含水率淤泥层，因含水率高、孔隙率大等原因，淤泥的地基承载力较低，若处理不当容易导致地基出现较大沉降或不均匀沉降，给建筑、桥梁、公路等工程的使用效果造成一定的影响，甚至对工程的结构产生破坏。真空预压技术被广泛应用于大面积高含水率淤泥处理，该技术是通过向淤泥层中打设排水板，再依次铺设砂垫层、真空抽排系统、土工织物、密封膜，通过射流泵将膜下空气及地下水抽出，利用大气压力对淤泥层进行预压排水，增加地基承载力。浙东南、珠三角等沿海地区淤泥的黏粒含量较高，工程实践表明该类型淤泥在进行真空预压时容易出现以下问题：（1）由于大气压力的限制，施加于土体上的等效固结荷载常小于85kpa，对淤泥的处理效果有限；（2）真空预压时排水板易产生淤堵，负压沿深度方向呈快速衰减趋势，深层淤泥处理效果不佳；（3）在真空预压后期，由于淤泥孔隙比降低，土体渗透系数大大减小，土体固结排出的水量小，处理效率明显降低。
2、堆载预压也被用于处理高含水率淤泥土，在处理软土时，先向软土中打设排水板或者设置排水砂井，在软土表层堆加大量重物，利用堆载物的重量使软土产生固结排水，从而达到加固软土地基的目的。实践表明堆载预压在处理软土时存在以下问题：（1）某些工程项目现场缺乏砂、土等堆载物，需要外购大量砂、土等物资作为预压堆载物，加上后期重物卸载及善后处理工作，较大程度上增加了工程造价并延长施工工期；（2）对于含水率较高的淤泥，即便采用分级堆载预压也容易引起土体的剪切破坏。此外，工程上还通常将真空预压和堆载预压技术联合使用，即真空联合堆载预压处理软土地基，该技术同样存在上述两个缺陷。
3、因此，亟待开发一种能有效提高加固荷载、增强深层处理效果、同时兼具经济性与施工便捷性的软土地基处理新方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有真空预压及堆载预压技术的不足，提供一种地下固化约束增压联合真空预压加固淤泥软土施工方法。该方法旨在通过在地下软土中主动施加可控的气体压力，并结合空间约束结构，显著提高作用于软土的有效固结应力，从而加速排水、提升深层加固效果与最终地基承载力。
2、本发明解决此技术问题所采用的技术方案是：一种地下固化约束增压联合真空预压加固淤泥软土施工方法，包括以下步骤：
3、s1、在待加固软土区域形成由浅层固化土层和周边密封固化墙组成的地下约束结构；
4、s2、在所述约束结构内的软土中布置排水通道和多个增压气囊，所述增压气囊通过增压管路与地面增压设备连接；
5、s3、在场地表面铺设密封覆盖系统，并与所述排水通道连接，进行真空预压；
6、s4、在真空预压过程中或之后，通过所述地面增压设备向所述增压气囊内主动施加气体压力，使气囊膨胀并对周围软土施加附加荷载；
7、s5、停止增压和真空预压后，通过所述增压管路向所述增压气囊内灌注固化浆液，使所述增压气囊在软土中形成永久加固体。
8、作为本发明进一步的方案是：所述浅层固化土层的厚度为1.5~3m，所述密封固化墙的宽度为1~2m、深度为5~12m，两者均采用软土固化剂原位固化形成。
9、作为本发明进一步的方案是：所述增压气囊由天然橡胶制成，充气后呈椭球型，长度为3m，中部直径为50cm，可承受0.2mpa压力；
10、所述增压气囊在软土中呈网格状布置，间距为2~4m，埋设深度为6~15m。
11、作为本发明进一步的方案是：步骤s4中向增压气囊施加的气体压力为0.15~0.2mpa，且采用分级加压方式实施，首先在1小时内将气囊压力升至0.08~0.10mpa，并稳压一定时间；之后再在1小时内将压力升至设计压力0.15~0.2mpa；
12、根据所述浅层固化土层下方软土的初始含水率或孔隙比，动态调整所述增压气囊的分级加压步骤中的稳压时间：
13、当软土初始含水率>75% 或孔隙比>1.8 时，将所述0.08~0.10mpa压力的稳压时间延长至8-12小时；
14、当软土初始含水率 ≤ 75% 且孔隙比 ≤ 1.8 时，按4-8小时的常规稳压时间进行。
15、作为本发明进一步的方案是：步骤s4中，在铺设密封膜之前，将一个或多个真空测头放置在预设的监测点，对增压气囊加压的同时，实时监测膜下真空度，若膜下真空度下降超过5kpa，则暂缓提升气囊压力，待真空度恢复后再继续增压；
16、若所述膜下真空度在暂停提升增压气囊压力后，超过2小时仍未能恢复至下降前的水平，则执行以下操作：
17、a) 将气囊压力主动降低0.02~0.03mpa；
18、b) 维持此降低后的压力，并继续真空抽排，直至膜下真空度稳定恢复；
19、c) 重新从当前压力开始，继续执行分级加压流程。
20、作为本发明进一步的方案是：步骤s5中，在向增压气囊灌注固化浆液之前，先通过增压管路向气囊内注入水泥净浆或固化剂稀释液，注入体积为气囊估算容积的10%~15%，并保持增压泵低压力循环1-2小时，然后再正式注射固化浆液。
21、作为本发明进一步的方案是：所述排水通道包括塑料排水板和真空抽滤支管，所述塑料排水板呈正三角形或正方形布置，间距为0.8~1.2m。
22、作为本发明进一步的方案是：所述密封固化墙的施工与塑料排水板的打设同步或交叉进行，在排水板与固化墙交界处，将排水板外露部分紧贴固化墙面铺设，并用粘结剂临时固定。
23、作为本发明进一步的方案是：步骤s3中，真空预压时，待膜下真空度达到85kpa并稳定维持3天后进入真空恒压维护，真空预压全过程中膜下真空度应大于85kpa；
24、膜下真空度稳定在85kpa以上持续7天后，方可在浅层固化土表面进行轻型设备行走或材料堆放作业。
25、本发明至少包括以下有益效果：
26、1、通过向埋设于地下的增压气囊主动充气加压（可达0.15~0.2mpa），在深层地基处能够产生大于单纯真空预压的附加荷载，有效驱动深层软土中的孔隙水排出，大幅提高土体固结度和地基承载力，解决了传统真空预压压力不足、深层处理效果差的难题。
27、2、增压系统加速了排水固结进程，可有效缩短总工期。同时，浅层固化土与密封固化墙形成的约束结构替代了传统的大体积砂垫层，节约了砂石资源，降低了材料成本与运输、卸载费用。
28、3、浅层固化土与密封固化墙构成的框架式约束结构，不仅限制了土体侧向位移，其本身即为高强度的地基组成部分。施工后期，向气囊内灌注浆液形成永久性加固体，与固化墙、浅层固化土共同构成一个整体性、高强度的人工地基，长期稳定性好。
29、4、通过监测膜下真空度并与气囊增压过程联动控制，可实时保障密封系统的有效性，防止因土体变形导致密封失效。分级加压、基于土质调整稳压时间等精细化控制策略，能适应不同地质条件，避免土体剪切破坏，确保施工安全与质量可靠。
30、本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。