浅层加固技术处理新吹填淤泥的施工质量控制

２０１０年ｌ０月　水运工程　Ｐｏｒｔ＆Ｗａｔｅｒｗａｙ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　０ｃｔ．２０１０　第１０期总第４４６期　Ｎｏ．１０　Ｓｅｒｉａｌ　Ｎｏ．４４６　＿　浅层加固技术（中交处四航工理程研新究院吹有林限涌公填潮司　，淤广东泥广州　的５１０施２３０）　工质量控制　摘要：针对采用浅层加固技术处理新吹填淤泥的施工工艺，以温州丁山垦区软基处理工程为例，阐述了施工过程中质量　控制的一系列措施。实践证明，采取这些措施可有效监控施工质量，确保加固效果，并达到节省成本的目的。　关键词：浅层加固；施工质量；控制措施；真空预压　中图分类号：Ｕ　６５５．５４　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００２—４９７２（２０１０）１０—０１０５—０４　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ｎｅｗｌｙ－ｆｉｌｌｅｄ　ｓｉｌｔ　ｂｙ　ｓｈａｌｌｏｗ－ｌａｙｅｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ＬＩＮ　Ｙｏｎｇ－ｃｈａｏ　（ＣＣＣＣ　Ｆｏｕｒｔｈ　Ｈａｒｂｏｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　５　１０２３０，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　ｓｏｆｔ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｗｅｎｚｈｏｕ　Ｄｉｎｇｓｈａｎ　ａｒｅａ　ｒｅｃｌａｍａｔｉｏｎ，　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔａｋｅｎ　ｔｏ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｓｈａｌｌｏｗ——　ｌａｙｅｒ　ｏｆ　ｎｅｗｌｙ　ｄｒｅｄｇｅｄ　ａｎｄ　ｆｉｌｌｅｄ　ｓｉｌｔ．Ｉｔ　ｓｈｏｗｓ　ｔｈａｔ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｔａｋｅｎ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐｒｏｊｅｅｔ　ｗｅ　Ｃａｌｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ａｎｄ　ｓａｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏｓｔ　ａｓ　ｗｅｌ１．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｈａｌｌｏｗ——ｌａｙｅｒ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ；ｃｏｎｔｒｏｌ　ｍｅａｓｕｒｅ；ｖａｃｕｕｍ　ｐｒｅｌｏａｄｉｎｇ　近年来．为促进沿海地区经济的发展．吹填　利ｌ６＿　。浅层加固技术的施工工艺流程可概述为：　造陆已成为解决用地紧张的有效途径。然而，由　于砂资源的紧缺及不利于环保，目前通常采用海　相沉积淤泥代替中粗砂作为吹填材料。淤泥主要　搭设浮桥一铺设编织布一人工插设塑料排水板一　铺设无纺布一铺设２层密封膜一布设真空管线一　浅层真空预压一卸载交工验收。　来自沿海地区航道疏浚和泊位扩建挖掘，这样既　可解决清淤工程的淤泥沉积和堆填场地问题，又　弥补了吹填材料的不足．而且不会造成回淤及污　本文以温州民营经济科技产业基地滨海园区　丁山垦区吹填２标软基处理工程为例，详细阐述　了关于浅层加固技术的施工质量控制措施，可为　类似工程提供经验参考。　染等问题　１。但是，新吹填淤泥的含水率高，表　层的强度和承载力几乎为零，若采用常规的真空　预压法，将因施Ｔ设备出现“陷机”现象而无法　正常施Ｔ．为此，中交四肮　程研究院有限公司　在真空预压法加同机理的基础上，针对新吹填淤　１工程概况　浙江省温州市丁山垦区一期围垦造陆Ｔ程位于　温州中心城市东部龙湾区海城街道东南滩涂上，北　泥的表层加固问题，创造性地提出了“浅表层快　速加固技术”ｌ　５１．从而解决了这一施工技术难题，　邻机场，东沿东海，南连瑞安，围垦造陆面积达　７００多万ｎｌ　，吹填淤泥厚度平均约为３．０　ｎｌ，具有　并由此获得了“软土地基快速加固技术”及“软　高含水量、低渗透性等特点，浅层处理的目的就是　将新吹填淤泥加固成为承载力达到５０　ｋＰａ的地基。　土地基无砂垫层预压排水固结法”等两项发明专　收稿日期：２０１０—０９—０１　作者简介：林涌潮（１９７４一），男，工程师，从事软基处理工程施工与管理工作。　・１０６・　为监控试验区的施工质量，在区内布置了沉降板、　孔压计及真空探头等监测仪器，如图１所示。该　工程具有面积大、工期紧、场地条件复杂等特点，　因此，施工质量的控制更显得尤为重要。　Ｂ区　９　道　路　区　圈１试验区监测仪器布置　２施工质量控制与管理　新吹填淤泥的场地地形条件较为复杂，场地边　界条件较差，施工难度较大。加强施工管理不仅仅　是物质设备的合理调配，更主要是从业人员应具备　良好的技术素质。为此，项目部组织参加地基处理　的施工人员进行详细的技术交底、岗前培训．形成　优胜劣汰机制，确保从业人员在实施每道工序时都　能够按照项目的要求执行，从而保证整个工程圆满　结束。因此，项目部因地制宜，有针对性地制定相　应措施，控制好材料及关键工序的质量。　２．１材料质量控制　材料对于任何一个工程来说都是决定成败的　关键，尤其是对于无砂垫层的浅层处理工艺，为　此，项目部制定了物资管理流程，确保材料质量。　该流程涉及到３个部门，分别是工程部、物质部　和质检部。　１）工程部根据现场需求和各个施工队伍的施　工能力情况，提前１周做好材料使用计划，并提　交物资部进行采购；材料计划具有针对性，包含　材料用途、数量、预计损耗率、使用区域、分发　施工队伍、进场时间等要素。　２）物资部门及时根据工程部材料计划，按照　甲方要求的材料指标，保质保量进行采购，并要　求供应商按规定的时间进场：同时将采购情况和　材料进场情况及时反馈到工程部　２０１０丘　３）材料进场后，物资部及时对每批进场材料　进行规格型号、质量和数量进行验收，并做好材　料抽样检查工作，进行固定表格记录；质检部配　合做好材料质量自检自查工作，并联系甲方、监　理单位到场见证取样送检；如发现材料存在严重　质量问题．物资部将做好材料退场和替代材料进　场工作：材料送检合格后，工程部即下发指令使　用该批材料．严禁使用未出检测结果的材料或不　合格材料；在材料的使用过程中，由工程部严格　控制材料损耗率，尽量节省工程成本。　２．２塑料排水板绑扎工艺质量控制　由于浅层加固技术采用人工插板，打设深度　较浅，以试验区为例，平均打设深度为３．２　ｍ，因　此项目部采取先绑板、后插设的方式，即先在加　丁场区的绑扎平台上按设定的长度裁剪排水板．　然后将排水板按规定的打设间距绑扎在滤管上。　并抬入场地进行铺设，以人力将排水板插入淤泥　中。在绑扎过程中，必须确保排水板头与滤管接　触牢靠，排水板底端的滤膜套不会脱落．以免淤　泥中的细小颗粒在真空吸力作用下堵塞板芯，从　而影响加固效果。为此，项目部对此反复进行技　术交底，并对从业人员进行培训，同时加强加工　现场巡视与监督，不定期抽检，若发现不合格者，　则及时责令整改，确保排水板的绑扎质量。　２．３严把排水板打设质量关　采用塑料排水板加固软基．排水板的作用是　缩短土体的排水距离，因此，控制好排水板的打　设深度将直接关系到加固效果。吹填前待加固区　为养殖塘，内有纵横交错的田埂，吹填淤泥厚度　平均约为３．０　ｍ，而在田埂区上的淤泥层则相对较　薄，按原设定的排水板长度人力将难以插入原状　土，且会造成材料浪费，因此网格探摸是确定排　水板长度的关键。项目部在裁剪排水板之前按５　ｍｘ　５　ＩＴＩ进行探摸，并在田埂区做好标识，根据田埂　区的宽度及深度确定排水板数量及长度，一可保　证加固效果，二可降低造价。　另外，试验区内南侧围堰附近的吹填淤泥下　部填充的是塘渣及碎石，若塑料排水板在该区域　内打穿上部淤泥层直接与围堰体相连，则整个区　的真空度将会随之下降，但在场区内排水板的插　第１０期　林涌潮：浅层加固技术处理新吹填淤泥的施工质量控制　・１０７・　设又必须达到规定的深度，否则，不能保证浅层　加固效果．为此，制定了如下措施：　１）制定详细的探摸方案。探摸出田埂及围堰　附近的淤泥厚度，并根据表层淤泥的厚度裁剪排　水板的长度，避免排水板打穿淤泥层或是难以插　人导致板头外露过长等现象发生；　２）根据不同板长，组织测量人员对加固区进　行详细的区域划分，并做好标识；　３）组织施工人员进行技术交底，熟悉、掌握　打设塑料排水板的重要性；　４）组织有经验的施工人员进行典型施工，并　安排质检员在加固区内进行监督，发现不合格的　插板方式．即刻责令施］二队进行整改，以确保塑　料排水板的打设质量。　根据排水板打设深度的记录，符合要求的占　９９．５％，因不合格而补插的占Ｏ．５％。通过严格的　质量控制．优质而高效地完成了插设任务。　２．４真空预压工作中的密封质量控制　真空预压中的密封质量直接关系到膜下真空　度的高低．从而影响加固效果。欲达到８０～９０　ｋＰａ　的真空度，必须具备良好的密封条件，因此需做　好下述质量控制工作：　１）采用厚度不小于０．１２　ｍｍ的聚乙烯或聚氯乙　烯塑料膜，铺设前，清理场地所有有棱角的硬物，　选择在无风的晴天铺膜，每铺一层的检查是否有破　损或孔洞，如有，则立即补好。对于监测仪器出膜　口处应留有可收缩富余的密封膜，以便密封处理。　场区内的电杆下端用密封膜扎紧并用胶水粘合接　缝．定期解开并重新粘合，以适应地表沉降变化。　２）加固区边界的踩膜深度不小于１．０　ｍ，踩　膜过程中控制好步距，并检查周边是否有碎石、　块石或其他杂物，若发现，则及时清除。　３）开始抽真空后，需将抽吸上来的水覆盖于　膜面，此举有利于增加加固区密封性能，微ｓｌ＇，：－ｆＬ　隙在负压作用下，因水的渗入而得到充灌，使泌　气性和泌水性进一步增强，另外，覆水可避免膜　下的软式滤管因太阳的强烈辐射而加剧材料的老　化，保证其通水、通气能力。同时，膜上覆水实　际上可形成真空联合堆载，对加固效果有利。　２．５真空维护质量控制　要在规定的工期内达到预想的效果，必须保　证加固区内的真空度保持稳定，而真空度的稳定　则与密封效果、抽真空设备性能有关，为此，采　取如下相应措施：　１）组织维护人员定期在密封沟上覆水、填淤　泥，并重新踩膜，保证边界的密封性能；　２）各加固区安排值班人员，按２　ｈ／次的频率　巡视加固场地，检查内容包括：膜下真空度、水　箱运行及出水情况、真空泵、线路安全、膜面孑Ｌ　洞、密封沟密封效果等，发现异常情况（如膜下　真空度下降、水箱大量冒气泡、跳闸等）后需及　时维护；　３）每天按规定的频率记录场区的真空度及真　空泵运行情况，并提交给项目部技术人员做分析。　通过以上措施，试验区的膜下真空度在３　ｄ　内就达到８０　ｋＰａ，并开始恒载预压，在恒载期间　一直保持在８３～９０　ｋＰａ之间，说明密封效果良好。　２．６加固效果分析　为了监测和检测地基的加固效果，加固区布　置了表层沉降板、孔隙水压力计等，并进行了加　固前后土样试验、静力触探试验及载荷板试验。　图２是试验Ａ区真空度随时间变化曲线，从　图可看出，真空度在开始抽真空后５～７　ｄ内即可　达到８０　ｋＰａ以上，除９月１６—１８日这３　ｄ停电　外，真空度一直维持在８０　ｋＰａ以上，说明场地的　密封效果良好、抽气通道顺畅。　日别（月。日）　图２试验Ａ区真空度随时间变化曲线　图３是地表沉降随时间变化曲线图，地表　沉降在９０　ｄ时就达到了８６　Ｃｌｉｆ，平均固结度大　于８５％，至ｌＯ月２０日卸载时，平均沉降量约　为９０　ｃｍ，最大值为１　１０．４　ｃｍ。　・１０８・　目离　世蜉　嘴　水运工程　２０１０卑　２３　如表１所示，对ｈＣＤｉ￣固区浅层２　ｍ深度范围　内土体加固前后的物理力学指标，加固后土的含　Ｃ９　水量、液性指数、孔隙比均大幅度降低，由原来　的浮泥变为淤泥或淤泥质土。现场载荷板试验　结果表明，地基承载力特征值可达到６５　ｋＰａ　（图４），说明浅层加固技术可明显提高新吹填淤泥　图３试验Ａ区地表沉降随时间变化曲线　的强度　表１试验区加固前、后土体物理性质指标对比　ｐ／ｋＰａ　提条件，其次是关键工序，只有控制好这几个方　０　ｌ０　２０　３Ｏ　４０　５Ｏ　６Ｏ　７０　８０　９０　１００ｌ１０１２０ｌ３０　面，才能确保工程质量。　ｌ１．ｏ０　４）试验区由于严格的施工管理，强化了科学　２２　Ｏ０　技术意识，控制了关键工序的施工质量．从而保证　３３．００　了加固效果，并达到了节省成本的目的。　４４．００　寒目　５５．ｏ０　参考文献：　６６．００　【１】彭涛，武威，黄少康，等．吹填淤泥的工程地址特性研　７７．０Ｏ　究【ＪＪ．工程勘察，１９９９（５）：１－５．　８８．ｏ０　【２ｊ方开泽．青岛前湾港吹填土的固结性质［Ｊ】．疏浚与吹填，　９９．００　１９８９（４）：２６—３８．　图４试验Ａ区ｐ－Ｓ曲线　【３］方开泽．连云港吹填泥浆在静水中沉积和固结性质的　室内试验研究【Ｊ１．疏浚与吹填，１９８７（１）：２３—４０．　３结语　李婉．围海造陆工程软基处理方法、变形理论与施工工　１）本工程在温州地区进一步推广应用了中交　艺研究ｆＤ］．重庆：重庆后勤工程学院，２００５．　四航工程研究院有限公司开发的“浅表层快速加　【５］张功新，陈平山．浅表层超软弱士陕速加固技术研究嘲．　固技术”，试验区结果证明该技术处理新吹填淤泥　广州：中交四航工程研究院有限公司，２００９．　［６］董志良，郑新亮，张功新，等．软土地基快速加固技术：中　是可行的．且降低了工程造价。　国，ＺＬ２００６１００３４０１６．Ｘ［ＰＪ．２００６—０３—０３．　２）对于新吹填的淤泥，采用无砂垫层的浅层　［７】董志良，郑新亮，戚国庆．软土地基无砂垫层预压排水　加固工艺是较好的选择，并可节能环保。　固结法：中国，ＺＬ２００６１００３３９３７．４［ＰＩ．２００６—０２～２８．　３）施工质量的管理，首要的是材料质量管　理，把握好材料质量关是保证后续工序质量的前　（本文编辑郭雪珍）