二次真空预压法在吹填土中的运用——以温州瓯江口围垦区为例

乐 浩 （安徽省建筑设计研究总院股份有限公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

沿海城市受海洋、山地等限制，能用于开发建设的陆地面积较少，进而制约了城市的建设与经济发展。围海造陆为解决用地指标的一大重要途径，随着围海造陆规模越来越大，直接将近海里泥土通过泥浆泵抽至围垦区作为吹填材料，既解决了淤泥沉积和堆填场地问题，又解决了冲填材料不足的问题。但新形成的吹填土层含水率高、孔隙比大、灵敏度高、承载力低（基本为零），特别是承载力低限制了处理机械的进场。

真空预压法是大面积加固软土地基的常用处理办法，常规的真空预压法预在处理土层面上铺筑砂垫层，在需要处理的土体中插入排水板，这些步骤均需要相关机械操作。由于吹填土层几乎没有承载力，常规真实预压法所需的相关机械不能入场，因而无法操作。在真空预压法基础上进行优化，提出无砂垫层+有砂垫层两次处理的方法。第一次无砂垫层通过人过插板3～5m，形成表层承载力，为第二次有砂真空预压提供机械进场条件。

本文通过对温州瓯江口围垦区二次真空预压对吹填土指标影响分析，研究二次真空预压法加固机理、施工工法及加固效果。

1 项目区域地质条件

拟建场地位于温州瓯江口新区，围垦区内通过将近海泥土泵送至坝内，形成吹填土层，吹填地层约5m厚，吹填土层下为较深的淤泥质土。吹填土层表层呈流动性，承载力基本为零。传统的软土处理方法因机械无法进场而不能实现。

吹填土第一次真空预压后力学参数 表2

2 第一次无砂垫层真空预压处理

2.1 无砂垫层处理措施

图1 第一次真空预压断面布置图

图2 第一次真空预压滤管布置图

采用人工插板，插板深度5m，正方形布置，间距0.9m。塑料排水板板头直接同支管相连，再用主管将各支管串联。管网上用淤泥覆盖，铺设一层无纺土工面、两层密封膜。支管采用Φ50PVC软式滤管，布置间距0.9m，主管采用Φ75PVC硬式滤管，布置间距30m。真空泵直接连接主管上，每1000㎡布置一台真空泵。抽真空期间要求膜下真空度不小于85kPa，真空预压70d，要求正式抽真空开泵率不小于80%。

2.2 处理效果检测

真实预压70d，在沉降量及沉降速率满足卸载要求后，采用工程钻探方法，结合原位测试、土工试验等勘察手段对处理后吹填土层进行检测。

可以看出，经过第一层处理后，吹填土层孔隙比有较大消散、含水量有较大减小，同时土体具有一定的强度及承载能力。

3 第二次深层真空预压

3.1 处理措施

在第一次层无砂垫层处理的基础上，表层吹填土有一定的承载力，第二次采用机械进行插板，铺设砂垫层，进行深层处理。

3.1.1 排水板

排水板采用B型板，机械打板，深度10m，间距1.1m，正方形布置。

3.1.2 砂垫层

第二次真空预压排水垫层采用砂垫层，厚度不小于50cm，砂垫层含泥量不大于5%，粒径≥0.075mm颗粒含量在50%以上，砂垫层干密度应大于1.5t/m3，渗透系数不大于5×10-3cm/s。

3.1.3 真空管网铺设与连接

主管布设间距不大于30cm，排水板与滤管绑扎后埋入砂垫层中，不得将外包滤布有破损的滤管用于铺设。

3.1.4 密封膜设置及密封膜铺设

密封膜埋入不透水层深度不小于1.0m，相邻密封膜预留间距（即密封沟范围）宜为50～100cm，以确保密封沟密封性，必要时用粘土回填密封沟，压膜施工时应注意保护密封沟附近排水板与滤管的连接。

3.1.5 真空泵布置

真空泵按1000㎡/台布置，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。

3.1.6 真空预压处理标准

要求正式抽真空开泵率不小于80%，膜下真空度不小于85kPa，正式抽真空时间不小于120d。预压完成后处理范围内平均固结度不小于85%，实测地面沉降速率连续10d平均沉降量不大于2mm/d。

3.2 处理效果检测

真实预压120d，在沉降量及沉降速率满足卸载要求后，采用工程钻探方法，结合原位测试、土工试验等勘察手段对处理后吹填土层进行检测。

经过第二次处理，吹填土层强度、承载能力进一步提高。

吹填土第二次真空预压后力学参数 表3

图3 第二次真空预压断面布置图

图4 第二次真空预压滤管布置图

4 结语

①采用无砂垫层、人工插板方法对冲填土、机载无法直接进场地段进行表层处理是可行的。人工插板的深度浅，对于较厚的软弱土层，应采用人工插板+机械插板两次结合的方式。采用无砂垫层对冲填土进行处理，能有效提高冲填土强度及承载力，为常规真空预压机械进场提供条件。

②在无砂垫层的处理基础上进行有砂垫层处理，能进一步提高冲填土的强度及承载力。

③无砂垫层处理由于滤管直接埋于泥土中，时间一长滤管会出现一定堵塞现象，整体处理效果没有有砂垫层处理的好。

④真空预压工艺砂垫层占处理费用的1/3左右，无砂垫层处理工艺是在常规真空预压基础上取消了砂垫层、将排水板直接与滤管连接，实践表明该方法可以取得良好的预期效果。在砂资源有限或工程造价控制的条件下，可以考虑用无砂垫层处理方法代替常规的真实预压法。

⑤对于超软土、机械无法直接进场或进场困难的场地，可以利用无砂垫层、人土插板的方法先进行表层处理，形成表层承载力。