温州丁山垦区吹填及软基处理工程质量控制方法的研究与实践

林芳华

(浙江水专工程建设监理有限公司，浙江 杭州 310051)

0 引 言

温州经济技术开发区民营经济科技产业基地滨海园区丁山垦区吹填及软基处理工程位于瓯江南岸、东海之滨.工程区域位于已建成的丁山大堤内侧，目前主要用于水产养殖，根据地质勘测，区域内地形相对平坦，沟汊、养殖塘密布，区域内道路地面标高一般为2.8～3.5 m，沟汊、养殖塘深度一般为0.5～1.5 m，平均标高为2.4 m.工程内容包括吹填、软基处理、规划河道开挖三部分，其中吹填总方量约为1 209.58万m3，软基处理面积4 512 190 m2，规划河道开挖方量83 700m3.吹填土取自工程区域外侧的回旋水域、临时航道及其以东区域，平均吹距约4 500 m，最大吹距约5 500 m.吹填后的区域需进行软基处理，规划河道开挖在吹填工作开始前完成，以保证施工排水畅通.通过本工程的实施，将垦区内的平均标高升至4.0 m，地块区和道路区基承载力相应提高，地块区0～1.5 m深度内地基承载力要求为：≥50 kPa；道路区地基承载力要求为：0～2 m深度≥80 kPa，2～6 m深度≥60 kPa.变滩涂为产业开发用地.

1 吹填及软基处理工艺简介

大功率吹泥船将海堤2.5 km外的泥吹填到吹填区，泥面在吹填至标高4.9 m后开始进行地基处理.地基处理工艺采用真空预压浅表层快速固结法处理技术[1-2].先在吹填泥面上铺设一层编织布，竖向排水通道为人工插设塑料排水板，正方形布置，间距0.8 m，深度3.0 m；水平排水通道为Φ50 mm塑料软滤管及一层无纺布.加固区采用两层聚乙烯薄膜进行密封，周边采用开挖密封沟及预插薄膜相结合方案.真空泵在场地中均匀布置，布置密度为1 000 m2/台，真空泵功率不小于7.5 kW.膜下真空度不小于80 kPa，抽真空的时间不小于90 d.由真空泵提供的真空压力，达到强制排水、快速固结，从而达到提高地基承载力的工程效果[5].

2 吹填及软基处理质量控制重点和方法

2.1 吹填的质量控制

围堰是将吹填区域分隔成一定范围吹填区的载体，需要一定的高度，足够的稳定性和密闭性[4].本工程设计单位提供的围堰为粘土围堰，顶宽3～5 m不等，顶高程5.5 m，两侧1∶2放坡.实际施工时由于没有合适粘土，加上围堰体积较大，造成围堰施工进度缓慢，严重影响后期吹填施工；同时部分地段围堰稳定性差，给安全生产造成一定风险.根据围堰的作用，应及时通过设计单位优化调整围堰方案.对可以做粘土围堰的而土源不足，调整减小围堰断面，(见图1)；对于基础差，不适合做粘土围堰的改为吹沙管袋围堰，并在底层增加提高承载力的土工格栅一层，(见图2)；对兼有交通功能的围堰，底部铺设土工格栅一层，上面块石抛填1.5～2.0 m，形成交通便道，在抛石一侧用粘土小断面围堰加高至设计高程，(见图3).总之，为了满足工程进度需要，在保证围堰稳定的前提下，围堰型式应不拘一格，根据现场实际，灵活调整.从实际效果看，根据实际条件及时调整围堰结构型式，对保证工程进度和围堰安全稳定奠定了基础.

图1 粘土围堰断面图

图2 吹沙管袋围堰断面图

图3 兼有交通功能的围堰断面图

2.1.2 吹 泥

吹泥前应对吹填区内的植被、建筑垃圾进行清理，对个别突出部位应削平，如树桩、渔民临建用房等.为了给后期软基处理区块划分和问题处理提供依据，最好对吹填前的地形地物拍照和录像.吹泥时吹泥管线应合理布置，出泥口应对称设置、均匀分布，从而避免出现吹填区出泥口一侧高，排水一侧低的情况.

2.2 软基处理的质量控制

2.2.1 原材料的质量控制

(1)材料型号的选择

软基处理工程用到的材料主要有编制布、无纺布、真空密封膜、塑料排水板和滤管等.软基处理一般面积较大，以上材料用量大，选择合适的材料型号不但关系到工程的质量，同时也影响工程的成本，因此应根据工程特点，合理选择确定.本工程在选择作为纵向排水通道的排水板时，根据吹填土的特性，选择了B型芯和C型滤膜的排水板；再比如作为横向排水通道的滤管，前期采用的是Φ63 mm的滤管，在使用一段时间后发现，该直径的滤管容易在真空作用下容易扁管，同时从排水量角度发现也有浪费，后及时改为Φ50 mm的滤管.

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(2)材料检验频率的确定

本工程使用的土工材料数量较大，确定一个合理的材料进场检验频率，不但关系到材料质量的控制，同时也关系到工程的进度.根据现有国家规范，并考虑本工程的实际特点后确定的材料进场检验频率(见表1)．

表1 材料进场检验频率表

(3)材料重点控制指标

本工程使用的土工材料类型多，数量大，而每种材料的检测指标也较多，为了合理、便捷、高效控制材料质量.从每种材料在工程中的用途和每项材料性能的影响程度的角度，将材料的检测指标划分为重要指标和一般指标两类，为材料质量控制指明重点和方向.表2为排水板的检测指标控制表，其中打“*”为重要指标.

表2 排水板检测指标表

2.2.2 排水板施工的质量控制

排水排在软基处理中的作用是提供固结排水的纵向通道，是软基处理中至关重要的环节[3].除了选好适合的合格的排水板类型之外，排水板的现场加工和插打也是排水排质量控制的重点.

(1)排水排的现场加工

排水板整卷运到现场后，需根据设计长度进行下料、裁剪、和滤管绑扎.为了避免在抽真空的过程中淤泥进入排水通道、堵塞排水通道，从而影响软基处理效果，在这一过程中应控制好板头处理、排水板和滤管连接处的处理.本工程的做法是在板端头处另外包裹一层和排水板外侧滤膜相同的滤膜，并人工用订书机固定；同时在排水板和滤管的连接处外包一层150 g的无纺布.

(2)排水板的现场插打

排水板间距的确定，本工程地块区排水板间距初期为1 m、方格网布置，后根据实际效果、吹填土的特性，排水板间距调整为0.8 m、梅花形布置；排水板现场插打首先杜绝使用运输过程中滤膜破损或滤膜缝开胶的板，其次是控制好排水板的插设深度、垂直度及与周边易透气的围堤的合理距离.

2.2.3 抽真空的质量控制

抽真空阶段是软基处理能否达到设计效果的决定性一环，是质量控制的重中之重[5].从本工程实践总结出以下方面是抽真空阶段质量控制的重点：软基处理开始时间和抽真空初期加载的节奏、膜上覆水、漏气的处理和卸载的控制等.

(1)软基处理开始时间和加载的节奏控制

吹泥完成后，吹填区的含水量很高，应晾晒至少一月以上的时间，工期允许的情况下2～3个月时间为宜.这样吹填区通过蒸发、淤泥沉积、固结排水，大大降低了含水量，之后再开始软基处理施工效果会更好.不宜吹泥完成后就马上开始软基处理工作.

密封膜铺设完成，开始抽真空后的加载节奏掌握：开始阶段，为防止真空预压对加固区周围土体造成瞬间破坏，必须严格控制抽真空速率.做法是先开启半数真空泵，然后逐步增加真空泵工作台数；当真空度达到50～60 kPa、经检查无漏气现象后，开始膜面蓄水，在此真空度下维持7～10 d；使吹填土形成一定的固结度，再开足所有泵，将膜下真空度提高到80 kPa，进入正常的真空预压阶段.

(2)膜上覆水

膜上覆水对抽真空的作用有三个方面，①膜上覆水可以减小阳光对真空膜的直接曝晒，延长真空膜的老化时间；②可以发挥水的密封作用，减小抽真空时的漏气；③一定厚度的覆水可以起到增加荷载的作用，加快吹填土的固结.建议有条件时采取膜上覆水的施工方法.

(3)漏气的处理

从已完成的区块来看，几乎每个抽真空区都有不同程度的漏气现象.漏气严重降低真空泵的功效、影响真空预压的效果.对漏气的处理，首先要思想上重视，安排足够的人员进行检查、维护，发现问题及时处理；同时要针对不同的原因采取不同的处理措施，一般不外乎以下原因：密封膜破损、密封沟不密封、周边有漏气通道，找到原因后应及时处理，恢复真空压力到设计值.

(4)抽真空卸载的控制

控制抽真空卸载是控制软基处理质量的最后的一个关口，应给予足够重视.首先要确定卸载的控制权，严禁施工方未经监理和设计同意的情况下擅自卸载，停止抽真空，把卸载控制权掌握在监理单位；其次是掌握卸载的标准，本工程的地块区卸载的标准是：土体固结度大于60%、抽真空时间不少于90 d、实测地面沉降速率连续10 d平均沉降量

小于或等于4 mm/d、地基承载力达到50 kPa；最后是卸载后要及时开挖排水沟排水，避免已完成的软基处理区域内大量长期积水，降低软基处理的效果，同时做好工程验收和土地移交工作.

3 结 语

真空预压软基处理技术在我国的应用还处于起步阶段，特别是大面积的应用还比较少，本工程的处理面积超过400万m2，从软基处理的效果来看也是成功的.作为一项新兴技术，需要从理论上进行研究突破，也需要对工程实践经验教训进行总结.本文从总结工程实践经验教训的角度，通过对软基处理中围堰、吹泥、原材料、排水板插打和抽真空几个方面质量控制重点的梳理和总结，力求能给类似工程建设提供有益的借鉴.

参考文献：

[1] 龚晓南．地基处理手册[M].3版.北京：中国建筑工业出版社，2008.

[2] 翁伟军.堤防工程中吹填土的固结分析[J].山西建筑,2009(34)∶362-363.

[3] 李小梅,唐彤芝,关云飞,等.新近吹填淤泥地基加固效果分析[J].施工技术,2011(24)∶54-57,95.

[4] 张 明,蒋瑞波.填海造陆工程预压法加固软基现场监测试验研究[J].土木工程与管理学报,2012(3)∶55-60,85.

[5] 娄 炎.真空排水预压法加固软基技术[M].2版.北京：人民交通出版社,2013.