監理對真空預壓法處理軟土地基與吹填土的質量控制

采用真空預壓法處理軟土地基在國內已有廣泛研究與應用。本文結合項目工程實例，將“監理對真空預壓法處理軟土地基與吹填土的質量控制”加以闡述。

?藎工程概況

該項目位于擬建連云港海濱新區東部，占地129萬m2，項目以陸域形成為主，是連云港海濱新區的重要組成部分。工程的內容是將原泥面高程（85國家基準）為－0.5m～+0.5m的淺海灘涂吹填淤泥土經地基處理形成陸地。根據工程的設計意圖及特點，總體施工順序為：圍堰施工→吹填施工→地基處理。圍堰施工的主要材料（開山石）以自卸卡車通過施工便道運輸至施工現場；吹填施工以絞吸船作業為主；吹填區的場區地基處理采用真空預壓法。

?藎工程特點及主要施工工藝

1、工程特點

該項目的吹填土（淤泥質土）厚度在3.5m～5m之間，原狀淤泥土層厚度在10m～14m之間；地基處理采用真空預壓法，按使用功能劃分為一般場區與規劃道路區；一般場區采用淺層真空預壓進行地基處理，設計指標為：固結度不應小于80%，極限承載力不小于50KPa；規劃道路區采用深層真空預壓進行地基處理，設計指標為：固結度不應小于80%和連續5天沉降速率不大于2mm/d兩個指標的單控，極限承載力不小于80KPa；一般場區與道路規劃區真空預壓抽真空設計指導時間均為180天。

2、主要施工工藝

規劃道路區真空預壓。在吹填土表面鋪設底層編織布、竹格網、上層編織布作為工作墊層，接著鋪設70cm厚中粗砂墊層作為橫向排水通道及工作墊層；采用B型排水板正方形布置（間距1m）、打設穿透淤泥層（吹填土層與原狀淤泥土層）進入粘土層0.5m，作為縱向排水通道；以單臺額定功率7.5kw真空泵、按800～1100㎡/臺進行布設，同一直線上真空泵用主濾管進行串聯，垂直主濾管方向以5m間距布設支濾管，使用三通或四通將主、支濾管連接。

一般場區真空預壓。在吹填土表面鋪設一層編織布作為工作墊層；采用A 型塑料排水板作為豎向排水通道，間距0.8m，正三角形布置，排水板打至泥面以下5m，排水板上部板頭直接連接波紋濾管排水管網；以排水管網作為橫向排水通道，排水管網由主濾管、支濾管和連接管組成，鋪設排水管網時應根據現場實際情況對二通、三通和四通的數量及形狀做適當的調整；以單臺額定功率7.5kw真空泵、按800～1100㎡/臺進行布設。

?藎質量控制

1、真空預壓施工前應重點檢查控制的內容

泵機設備的檢查。《水運工程質量檢驗標準》（后簡稱“標準” ）中關于地基預壓的主要檢驗項目為：地基預壓的測試儀器和觀測裝置的數量、精度和位置應滿足設計要求 ；膜下穩定真空度不應低于設計要求。“標準”及相關真空預壓技術規程中沒有真空泵的率定檢驗方法，在實際施工控制時發現存在如下問題：真空泵的功率查驗一般只檢查銘牌、出廠報告，但實際的功率卻可能與之不符，用功率較低的真空泵抽真空，其膜下真空度同樣能夠達到設計數值，只是抽真空正式計時前所需時間增長；在此情況下的膜下真空度達到設計要求并不能代表真空預壓效果能達到設計預期，只有保證泵機功率，才是確保真空預壓效果的基礎和根本，相當于最重要的“工程原材料”。因此，監理人員在開工前應對進場泵機進行有效的檢驗。

排水板板頭埋設檢查。眾所周知，排水板的打設質量直接影響真空預壓的最終效果，其打設階段質量控制主要在定位與打設深度。從連云港周邊項目及本項目施工經驗來看，排水板的板頭埋設檢查尤其重要，具體如下：道路區深層處理的排水板打設采用套管，套管拔起時易在砂墊層中形成孔洞和翻漿，而工人在埋設板頭時多容易忽視和偷懶，僅僅將排水板板頭順勢掩埋，表面填平，泥漿和孔洞未處理到位；泥漿若不完全清凈，抽真空過程中將導致排水通道堵塞，孔洞若不用砂填實，將在真空吸力下形成凹洞導致真空膜破裂；因此在埋設排水板板頭時，項目部質檢人員、監理均應現場全程監控，督促將板頭部位的泥漿清理干凈、用砂填實孔洞。鋪真空膜前再對場地雜物及排水板板頭的埋設情況進行全面清理和檢查，以減少抽氣后真空膜的破損。淺層真空預壓處理沒有砂墊層這個工作墊層及橫向排水通道，排水板直接綁扎在濾管上（用土工布包扎緊密）以起縱向與橫向排水通道之效；排水板預先下料、綁扎，采用人工打設，不可避免的出現部分板頂高于場區泥面較多，即貼合不夠密切，此外露部分的排水板如不處理，在真空預壓后由于受壓，將會發生扭結、對折甚至折斷等情況，導致排水通道功效喪失。因此在排水板施打后，監理應全面檢查，要求項目部將存在上述外漏的排水板予以處理，將其與濾管拆開重新綁扎，使排水板、濾管能緊貼場地，并在鋪設膜下無紡布前再次逐一檢查。

監測、觀測儀器的檢查。應嚴格檢查監測設備、觀測用真空表的品種、規格，真空表應有相關的計量標定資料。埋設監測儀器設備時應注意其數量、位置是否符合設計要求，沉降盤制作、安放為檢查重點，監理人員應見證沉降盤初始標高的測量。埋設膜下真空表探頭時應尤其注意、重點檢查，不可將膜下真空探頭或接口直接埋入濾管內，深層區應布置在砂墊層中，淺層區應放置在無紡布上。

2、真空預壓施工過程中的控制重點與方法

真空表檢查。膜下真空度穩定后，日常控制應以膜下真空表為主。膜下真空表除在安裝時應注意檢查其膜下探頭位置外，日常觀測中也應注意其數值變化、與周邊真空表對比以及與真空泵上真空表的數值對比；由于抽真空時間長達180天，真空表可能出現損壞、指針銹死等情況，因此監理人員應注意檢查其完好情況，如采用軟管連接膜下裝置可將軟管對折觀察讀數是否變化，如采用鋁管連接膜下裝置則更換真空表觀察讀數是否一致或接近。

結合用電量檢查、控制開泵率。在抽真空系統完好的情況下，開泵率是保障抽真空效果最根本因素，必須嚴格監控。施工場區面積大，高峰時有73萬m2同時抽真空，為在有限的人力資源下提高工作效率，同時避免弄虛作假事件發生，在控制開泵率方面采取總電量控制法：在施工前對泵機功率進行抽查的基礎上，結合安全文明施工要求一泵一閘、三級配電三級保護，對各分區及泵機予以編號，繪制平面圖總體規劃，要求施工單位配置集中、統一配電柜，按施工分區結合變壓器位置安裝電表，對真空預壓施工實行電量控制，監理人員每日抄表檢查用電量，由監理組長根據已知泵機數量、功率反推開泵率；并不定期組織檢查，以小時為單位核查電表讀數，記錄用電量，以核驗開泵率是否符合要求。

加強巡查與觀察、結合監測數據類比分析控制。真空預壓施工過程中的質量主要由膜下真空度、沉降速率、孔隙水壓力、累計沉降量數據指標體現。膜下真空度較直接、表觀的反映抽真空狀況；而沉降速率、孔隙水壓力、累計沉降量是土體改善情況的具體反饋，是真空預壓效果的最直接指標，是真空預壓施工過程質量情況的直接體現。在為期較長的施工過程中出現真空膜破損、壓膜溝漏氣等現象在所難免，但膜下真空度在以上情況發生后卻能較長時間維持在80 KPa，不利于及時發現、解決問題；因此，膜下真空度是真空預壓施工過程質量控制的基本底線，應結合監測數據、現場實際情況綜合分析控制。監理在施工過程中應掌握匯總第一手監測數據，如發生沉降速率、孔隙水壓消散異常或突減，則應立即責成施工單位對抽真空區域進行排查。如本項目中作者發現某區域沉降速率明顯小于周邊區域，要求項目部排查發現乃因濾管變形嚴重影響排水及真空傳遞，至破膜更換濾管時，該區域真空度仍維持在80KPa以上。監理在施工過程中應加強巡查與觀察，經常對各區域現場情況進行總結、類比；目前較普遍的抽真空施工方法是在真空度穩定后對抽真空區域表面進行覆水，以保護真空膜，但給抽真空過程中破膜、漏氣、濾管變形斷裂等問題的排查增加了難度；在施工過程中對臨近區域情況加強觀察、進行類比意義重大。在日常的巡視、觀察中，泵機出水口應屬觀察與類比的重點主要有以下經驗：在抽真空初期泵機所抽出水中氣泡較多或中、后期抽出水中仍有氣泡，則真空膜極有可能存在破損；如出水量類比其他泵機普遍偏小則可能部分區域排水通道堵截或斷裂，如出水量類比其他泵機普遍偏大則可能存在自循環水。

抽真空計時控制。設計方案所計算的真空預壓時間是在理想的狀態下真空預壓連續進行的過程，但在實際施工過程中幾乎很難實現這種設想。周邊同步施工項目眾多，施工用電缺口巨大，經過長時間努力，業主、政府全力協調解決了總體供電。由于工期緊、任務重，真空預壓施工必須陸續、全面展開，施工現場常發生電壓不穩定、調整性停電或因安裝變壓器、架設供電線路而停電的情況，另施工過程中難免出現真空膜破損、真空泵損壞等現象都直接影響真空預壓的連續性，因此要客觀、科學、真實的對真空預壓計時進行控制。在真空預壓施工過程中，所施工處理的軟土地基整體呈向內壓縮的內收趨勢，連續抽真空加載、排水使加固土體孔隙水逐步消散、固結度逐步提高；而某一時段的抽真空異常情況可能導致的并非是僅僅這一時段的加載缺失，對前段時間的加載效果也會產生一定影響（如項目已卸載的區域，經監測數據顯示卸載后地表有回彈），加載正常后，需要一段時間才能恢復到之前的水平。針對此特性，在發生停電等異常情況時，要求監測單位增加監測頻率，推算停電前、停電時、以及恢復供電后的沉降速率與孔隙水壓力消散情況，根據監測數據，停電后沉降速率明顯下降，恢復供電后沉降速率需要一段時間方能達到停電前的水平，根據上述經驗，當發生停電等異常情況時，不能僅僅依據停電時長或膜下真空度回升到設計要求所需時間對真空計時天數進行扣減，而是以沉降速率是否恢復為依據，以泵機停運至沉降速率恢復所耗時間來扣減抽真空計時。

?藎結論

嚴格控制工程質量是工程監理的最主要責任，真空預壓處理軟土地基在國內已廣泛應用，能從技術等角度較好地解決軟土地基與吹填土的加固處理、土體改善，同時具備一定的工期及造價優勢，近年來隨著填海造地項目的興起，該工藝亦得到進一步拓展，應不斷總結完善質量控制方法：①工程質量監理強調事前控制為主，由于真空預壓抽真空施工周期較長，其施工過程質量控制尤為重要。②必須根據工程特點建立系統嚴格的質量控制程序及措施，在常規性控制的基礎上不斷完善控制的重點及難點，對真空預壓施工過程中的各種問題能及時發現、分析、處理。③要做好監理工作，除了嚴格執行程序、設計、規范外，應能夠善于針對現場實際情況、利用各種資料數據進行總結、類比，尋求將規范、規程、標準中有些抽象的要求在實際控制中得到量化或可操控的具體控制方法。

(作者單位：中交二航院工程咨詢監理有限公司)