1.温州市瓯江口开发建设投资集团有限公司 325026；2.浙江省第三地质大队 321000
摘要：近年来，真空预压法广泛应用于沿海围垦区吹填土路基处理中，获得重大的社会和经济效益。本文以温州市瓯江口新区一期吹填土路基处理工程为列，介绍真空预压法在海涂围垦区吹填土路基处理施工质量控制，以期为今后其它类似工程的建设提供经验参考。
关键词：海涂围垦吹填土路基；真空预压；施工质量控制。
1、概述
沿海地区经济发达，然而这些地区土地资源严重稀缺，因此，海涂围海造地成为解决城市建设和工业生产用地有效途径。温州市瓯江口新区一期是温州中心城市由瓯江时代向东海时代跨越的发展区，目前该区域是海涂围垦吹填海底淤泥形成陆域，属于典型的新吹淤泥超软路基。对于以海底淤泥为主吹填土路基来说，其地基承载力极低，常规的工法不具备路基设备进场施工条件，无法满足建设需要。为了缩短工期，降低工程成本，保证项目顺利实施，本项目吹填土路基处理采用真空预压法。
温州市瓯江口新区一期真空预压吹填土路基处理总面积1174186m2，路基总长19249m。设计要求的地基处理质量标准：表层0～2米深度范围内地基承载力特征值不小于80kpa，2m以下加固范围内地基承载力特征值不小于50kpa；加固后固结度不小于85%，路基工后沉降基准期15a沉降量理论计算值小于30cm。
2、真空预压法机理
真空预压法是通过对覆盖于竖向排水体地表的封闭薄膜内抽真空排水，使地基土固结压密的地基处理方法。加固基本机理就是在需要加固的软基中插入竖向排水通道，然后在地面铺设一层砂垫层，再在其上覆盖一层不透气的薄膜。在薄膜下抽真空形成负压，负压沿竖向的排水通道向下传递，土体与竖向排水通道的不等压状态又使负压向土体中传递，在负压作用下，孔隙水逐渐渗流到竖向排水通道中，从而达到土体排水固结强度提高的效果。
真空预压加固吹填土路基示意图
图2 真空预压排水固结系统结构
三个系统可以说是相辅相成，缺一不可。真空预压加固的主要技术难点和施工关键在于解决真空设备效能、真空度的深部传递与维持、密封效果问题，并要求在加固过程中始终保持预压荷载不小于85kpa，同时尽可能减少真空度在排水板中的传递损失。
4、加载系统质量控制
a）抽真空系统目前一般由射流泵、滤管及滤管出膜装置等构成，射流泵为真空度源。射流泵单机功率不小于7.5kw，真空压力大于96kpa，在加固区范围均匀布置，每台设备的控制面积宜为900-1000m2，按照电机、水泵、水箱、闸阀、止回阀、出膜口的次序进行连接，各连接处用橡胶垫、玻璃胶等进行密封，出膜口和水箱进水口宜保持在同一水平面，膜口和水箱之间出可用波纹管连接。
b）水平排水垫层排水滤管一般采用PVC塑料管，滤管须理设在砂垫层内，管外宜包裹一层无纺土工布，起过滤作用。滤管横向间距宜控制在6-7m，纵向间距15-30m，滤管埋设深度以0.3cm左右为宜。
c）根据正负压固结真空预压渗流分析，可以根据抽真空不同时期控制开泵率，即不同时间采用不同的泵控制面积。预压期间应采取有效管理措施，确保有效开泵率和泵机的正常工作状态，正式抽真空期间开泵率不得低于80%。
5、排水系统质量控制
5.1水平排水砂垫层
排水砂垫层是排水固结工艺中的一个重要环节，使土体中通过竖向排水体进入砂垫层的渗流水迅速地排出，保证土层的固结能正常使进行，防止土颗粒堵塞排水系统，同时也起到向竖向排水体传递真空度的作用。
a)排水砂垫层应具有良好的透水性和连续性，宜采用级配良好的中粗砂，细度模数宜大于3.0，渗透系数不小于5×10-3cm/s，含泥量不大于5%，干密度不宜小于15KN/m。
c) 排水砂垫层不含有机质、垃圾等杂质，特别是含有贝壳、锐石块时会发生划破真空膜。
d）排水砂垫层的厚度一般不宜小于50cm。为保证厚度符合设计要求，应在清理和平整场地后铺设。
5.2竖向排水系统
5.2.1竖向排水系统的选择
竖向排水系统应采用塑料排水板，它们不仅起着纵向排水通道、减少排水距离、减加速土体固结作用，而且起着传递真空度的双重作用。塑料排水板应具有良好的力学性能和排水性能，芯板的抗拉强度不宜小于150N/10cm，排水能力不低于40cm3/s，滤套纵向抗拉强度干态不小于30N/cm，湿态不小于25N/cm，透系数不小于+5X10-4cm/s，同时塑料排水板具有耐酸碱抗腐蚀性。排水板按规范要求进行抽检，质量合格方可施工。
5.2.2塑料排水板施工
a)排水板必须在加固土层内形成一个通畅的排水通道，深度必须达到设计要求，板身排水孔隙不能堵塞以免影响排水效果。施工时回带长度不可超过0.5m，否则在该板位旁0.4m左右重新补插一根，回带排水板根数不超过打设总根数的5%。
b)排水板深度严格按设计要求执行。在地质条件变化复杂区域，应按10m间距进行试插，确定合理板长。
c) 排水板间距应根据地基的固结指标和处理工期，按规范要求计算确定，间距一般0.7—1.0m，宜采用正方形或三角形布置。施打时对排水板的间距误差控制在5cm以内，同时垂直度偏差小于1%。
6、密封系统质量控制
密封系统是对加固区起密封作用结构的总称，其可分为水平密封和压膜密封。
6.1水平密封质量
a）密封膜的质量：密封膜宜采用2-3层聚乙烯或聚氯乙烯薄膜。单层密封膜的技术要求如下：最小纵向抗拉强度18.5MP，最小横向抗拉强度16.5 MP最小断裂伸长率220%，最小直角断裂强度40KN/m。具体性能指标按项目特点确定，施工应严格执行设计有关规定要求。
b）密封膜的铺设
密封膜铺设前首先需要进行场地清理及找平，要求滤管布设工序前对施工区内低洼地带采取补填中粗砂的方式进行找平处理，并彻底清除场地内杂物。密封膜分层踩入到压膜沟不透气层中，分层铺膜间隙投入人工对已铺设密封膜进行查漏修补。密封膜的大小可根据各工程施工工区的现场实际平面尺寸定制，每边可多放出2m～3m。
c）密封膜的保护
密封膜铺好后，进入施工区作业时，应用土工布铺设人工通道，禁止穿硬底鞋在膜上行走。正式抽气前应进行试抽气，以检查区内和四周是否存在漏气现象。膜上覆水或覆土可起到密封、荷载和保护作用，可避免密封膜在阳光长时间的照射下出现“老化”，从而容易产生破裂。
6.2压膜密封沟质量
压膜密封有密封沟和垂直侧向铺塑等组成。密封沟就是在加固区四周挖一定深度的沟槽用于埋设密封膜。
a)压膜沟开挖要求挖至不透水不透气层，即浅层垫层以下淤泥或粘土。开挖过程中选用有施工经验的小型挖掘机投入施工，控制压膜沟开挖宽度，开挖过程中尽量避免上层中粗砂、石块、杂物散落入沟。
b)压膜沟开挖时间应尽量靠近铺膜作业时间，开挖后清除沟内、沟边杂物，必要时采用无纺土工布对杂物进行覆盖处理。
c)压膜沟开挖时尽量降低对深层塑料板的破坏，对发生损坏的排水板进行接板处理，并将塑料板沿沟边插入区内中粗砂垫层中。
d)边区硬质土体，较难挖至粘土层的情况时，应采取换填淤泥或粘土，打设粘土密封墙等处理方式，保证密封效果，并在压膜沟之上回填土压实，避免密封膜膜头起浮。
e)挖好沟后将膜放入沟中，应注意将膜贴于沟的内壁，并将膜放至沟底，然后用粘土分层回填并灌水密封。所填粘土应湿而软，不能有大块，使膜能紧贴沟内壁和沟底。
d)真空预压施工使加固区外的土层是向着加固区移动，地表产生一些裂缝，裂缝会成为漏气的通道，使膜下真空度降低，发现时应及时处理。
7、结语
7.1真空预压吹填土路基处理施工工艺较复杂，施工技术要求高，对每一道工序进行全过程质量控制，是施工质量达到预定效果的保证。
7.2质量控制人员必须了解真空预压机理，熟悉工艺要求和质量控制要点和方法，才能保证每道工序施工质量。
7.3实行信息化施工是质量控制关键，项目实施过程应及时利用监测和检测数据找出质量存在缺陷，保证路基处理施工质量。
参考文献
【1】真空预压加固软土地基技术规程（JTS47-2-2009）；
【2】吹填土地基处理技术规范（GB/T51064--2015）
【3】宋剑飞，真空联合堆载预压软基处理的质量控制，技术园地，2006。
论文作者:金礼祥,敖敏,邓跃敏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/9
标签：预压论文; 真空论文; 路基论文; 瓯江论文; 质量控制论文; 地基论文; 粘土论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;