無砂墊層真空預壓軟基加固質量控制

徐瑞寶+章途鑫

摘 要：為確保軟土地基無砂墊層真空預壓法的工程施工質量，加強工程所需的材料質量控制、材料加工過程質量控制和施工過程中每一個環節的質量控制，以最終達到設計要求的地基承載力，為今后類似工程施工質量管理提供借鑒作用。

關鍵詞：軟基 無砂墊層 真空預壓 質量控制

近年來，隨著我國沿海地區疏浚土綜合利用和吹填成陸工程的大量出現，傳統上的真空預壓技術的水平排水體一般都采用50cm左右的砂墊層，但由于工程條件，砂源等因素，在很大程度上制約了該方法的應用，無砂墊層真空預壓法技術因此應運而生。該方法取消了常規真空預壓法中的水平排水砂墊層，將軟基中的垂直塑料排水板與真空抽氣管直接連接，起到節省砂料、降低費用、縮短加固工期的作用，在溫州等沿海地區得到廣泛應用。然而，施工中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，在無砂墊層真空預壓施工過程中，加強施工質量管理，做好每一個環節的質量控制，最終達到設計的地基承載力指標要求。

1.工程所需的材料質量控制

（1）工程所用材料必須符合規范規定和設計要求， 均應按規定進行抽檢、試驗，經檢驗不合格的材料嚴禁進入施工現場。

（2）在購置土工織物時，廠方應備有出廠日期鑒定書或合格證及抽樣試驗報告，并經質監部門抽樣試驗認可，方能使用。

2.材料加工質量控制

2.1編織布和土工布加工

在加工場地按設計長度加工，將加工好的編織布折疊成捆，編織布進場和加工后，應注意保護，嚴禁因露天曝曬而老化。

2.2排水濾管加工

根據濾管的長度確定這段濾管上的排水板數量，根據設計間距綁一根排水板。

2.3排水板加工

根據設計和規范要求，排水板穿透需處理的軟土層。將排水板的一頭連接到排水濾管上，將排水板頭繚在濾管兩圈后用塑料繩綁緊。

2.4真空密封膜加工

密封膜采用兩層聚氯乙烯薄膜，加工尺寸根據實際場地大小在工廠用熱粘法焊接好并運到現場，其長、寬尺寸均應比加工區域長出4m。

3.施工質量控制

3.1編織布或土工布鋪設

測量定位采用全站儀，測設時根據軸線測所鋪設土工布的區域的邊線，點測量間距為20m。連續施工時，應先行檢查以前鋪設的編織布有無破損或翻動情況，如有不符合規范要求的現象，應先進行處理和加固，再進行本次的編織布鋪設施工，并做好接茬處的銜接。施工人員檢查編織布鋪設位置準確、穩固符合要求后，一塊編織布或土工布的鋪設即告完畢，然后繼續進行下一塊的鋪設。

①橫向搭接部分采用平疊搭接，搭接寬度大于50cm。

②每區塊編織布鋪設完畢后及時進行排水濾管的布設和塑料排水板的施打，并注意保護編織布，避免損壞已鋪好的編織布。

③土工織物若出現了破損或孔洞，及時修補，亦可采用搭接的形式修補，修補原則采用相同材料。

④鋪設時應邊鋪邊撤除軟泡沫筏，同時壓袋裝土穩固，相鄰兩塊編織布的搭接長度不小于設計要求，搭接縫應用袋裝土壓穩。

3.2排水濾管布設

將已連接排水板的排水濾管運至施工現場，通過已施放好的各單元內外邊線，利用鋼尺量距確定排水濾管和排水板的位置、方向，并做好標記。根據標記施打完綁在排水濾管上的排水板之后，排水主管與濾管之間用四通或三通連接，二根管之間采用PVC管接頭連接，長度和強度滿足地基沉降后不致拉脫的要求。在布設過程中要確保濾管上的土工濾布不被破損。主管的出膜裝置的開口部分暫時用布包好，防止泥沙或其他雜物進入管內。出膜位置要做好標記，以便鋪膜后安裝出膜裝置時識別。

① 在施工過程中需檢查塑料排水板與排水濾管的連接是否松脫，排水主管之間、排水濾管之間、排水主管與濾管之間的連接是否符合設計要求。

② 檢查排水濾管之間的設置間距是否符合設計要求。

3.3 塑料排水板施打

通過已施放好的各單元內外邊線，利用鋼尺量距確定排水濾管的位置、方向，并做好標記。將綁好排水板的排水濾管抬至施工現場并進行調整，使連接在濾管上的排水板對準已放樣好的排水板樁位，塊與塊之間埋設固定樁，防止出現漏打或重打現象。排水濾管連接的長度和強度滿足地基沉降后不致拉脫的要求。

在排水板施打過程中，需要調整手插板工具的位置以保證插板垂直度，同時控制回帶量。由于排水板的施打要人員站在軟泡沫筏上就行施工，故要注意避免破壞下層已鋪設好的編織布。塑料排水板下沉時，嚴禁出現扭結、斷裂和撕破濾膜等現象。

3.4 真空密封膜鋪設

鋪設前清除土工布上的壓袋裝土及其他所有雜物，尤其是尖銳塊狀物。選擇無風或風力較小的時間內，分兩層鋪設。各分區交界處，先鋪設膜的加固分區，預留足夠長的膜接頭。鋪設時須根據風向，人排成長龍，將薄膜卷搬至現場，一側由人按住膜邊，然后由密排的人手將膜展開，邊后退邊展膜，為防止膜吹起，可適當在中間壓一些重物。另一側膜到邊后，須趕走膜內氣包。

再加固區四周人工開挖密封壓膜溝，密封壓膜溝的深度及寬度根據施工的要求確定。在密封膜鋪設的過程中需注意密封膜的四周應有足夠的超寬余量（3～5m），適當調整膜的位置，再埋膜入密封溝。真空膜在工廠加工時，密封膜的大小應注意埋入密封溝的部分，留有足夠余地，密封溝挖好后應注意將膜貼于溝的內壁，人工將密封膜及密封膜保護層踩入泥面下至少100cm。每層膜鋪好后，要仔細檢查破洞及開焊處，及時補洞。埋膜入溝時應分層回填淤泥或粘土，并壓實，要防止壓膜過程中撕裂密封膜。

3.5 出膜裝置及真空射流系統的安裝

出膜裝置使整個膜內、膜外抽真空系統形成一個有機的整體，使管路系統連續、通暢，同時又不使薄膜漏氣。真空主濾管通過出膜裝置及膠管與真空射流系統連接。出膜裝置的連接必須牢固，密封性必須可靠。真空泵的安裝嚴格按照電機（或柴油機）、水泵、（循環）水箱、閘閥、止回閥、出膜口的次序進行連接，連接處用橡膠墊、玻璃膠等進行密封，底座用砂飽墊高、夯實。每一塊膜區全部設備安裝完畢后立即進行設備調試，同時檢查薄膜漏洞及周邊的漏氣處，補洞堵漏，真空度達到設計要求后正常抽氣。

3.6 抽真空施工

試抽氣成功且真空度達到設計要求后，連續抽真空5～6天，確認無漏氣時可進行抽真空施工。開始階段，為防止真空預壓對加固區土體造成瞬間破壞，必須嚴格控制抽真空速率，經檢查無漏氣現象后，開足所有泵，將膜下真空度提高到設計要求，此時可開始恒載計時。

為了了解膜下真空度的分布情況，需要在預壓區膜下根據設計要求埋設真空表。為了了解真空度傳遞的情況和地基土中的情況，需要在垂直排水通道和地基土中埋設真空表和孔壓計，其數量根據需要確定。真空預壓時，每12小時檢查和記錄真空度一次，并逐日匯總上報。為了經驗施工質量和加固效果，最直接簡便有效的方法是在預壓區的面層設置沉降板。抽真空前期每2天測量一次沉降，后期每5天測量一次，直至預壓結束。為了了解卸載后土體的回彈情況，卸載后需繼續觀測沉降，直至穩定。如果有需要，在真空預壓期間需觀測地基土各分層沉降情況和預壓區周邊的水平向變形情況。

真空預壓期間保證膜下真空度大于設計值，出現真空度降低的情況，要及時查明原因，進行處理。

由于各種原因，射流泵全部停止工作，膜內真空度隨之全部卸除，這將直接影響地基預壓效果，并延長預壓時間，為避免膜內真空度在停泵后很快降低，在真空管路中設置止回閥和閘閥。當預計停泵時間超過24h，則應關閉閘閥。進行真空預壓施工，備用電源要充足，不得讓射流泵停止工作。同時所有的止回閥和閘閥都應符合密封要求。

4.卸載標準

當真空預壓加固單元在膜下真空度達到85KPa的條件下，連續抽真空，滿足設計要求的標準后，即可停機卸載，交工驗收。

5.地基承載力檢測

地基承載力特征值采用十字板試驗和室內土工試驗綜合確定，必要時采用淺層平板荷載試驗進行校核。在吹填土0～1.5m范圍內84個取樣點和1.5m以下范圍內56個取樣點中，通過檢測，場地土經塑料排水板真空預壓處理后檢測范圍內吹填土0.0～1.5m地基土地基承載力特征值fak≥50kPa，1.5m以下加固深度范圍內地基承載力特征值fak≥40kPa，總體上達到了預期的處理效果。

參考文獻：

[1]中華人民共和國交通運輸部.水運工程質量檢驗標準，北京人民交通出版社，2008，JTS 257-2008.

[2]孫瑋，范洪浩，俞崢魏.淺析真空預壓法加固軟基應用[J].中國水運，2010（04）.