超軟土地基處理探析

馮江鴻

摘 要：結(jié)合工程實(shí)例著重論述了在超軟土地基處理中“充填式”整體復(fù)合砂袋工藝、防淤堵型排水板的應(yīng)用。該方法在施工過程中更加安全便利且能夠有效地降低地下水位、提高地基承載力。與傳統(tǒng)方法相比，該方法可有效保證工期，并且造價(jià)較省，具有廣泛的推廣應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：淤泥 充填式 防淤堵塑料排水板 超軟土處理措施

1.引言

近年來(lái)，隨著我國(guó)沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)實(shí)力飛速提升和發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，已出現(xiàn)建設(shè)用地緊缺的矛盾，有限的土地資源難以滿足居住、交通、工業(yè)和商業(yè)等建設(shè)需要，而解決的有效途徑就是向海要地，即圍海造陸。圍海造陸是是人類利用海洋空間最古老的方式，也是人類拓展生存空間及生產(chǎn)空間的重要手段。圍海造陸工程主要是在擬建海域修建圍堤、圍埝等，并采用吹填淤泥、填筑建筑土石料等手段再經(jīng)過地基處理形成可用陸地。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著大型絞吸船等設(shè)備的出現(xiàn)，吹填工藝的改進(jìn)，吹填造陸場(chǎng)地雖得到大大改善，但局部或未端排水口處難免出現(xiàn)大面積積淤，淤泥軟土地基是工程常遇到的，淤泥軟土地基的處理比較復(fù)雜。本文結(jié)合工程實(shí)例就軟基處理中超軟土施工措施和施工技術(shù)進(jìn)行分析，結(jié)合施工周圍環(huán)境因素提出其最佳的超軟土處理措施。

2.工程地質(zhì)條件

廣州港南沙港某軟基處理工程C32～C34區(qū)位于未端排水口處，每個(gè)區(qū)面積約3.5萬(wàn)m2，原始標(biāo)高約±0m，設(shè)計(jì)吹填標(biāo)高+5.4m。在陸域形成過程中由于吹填距離遠(yuǎn)且排水困難，導(dǎo)致大部分淤泥均集中在上述區(qū)域，形成大面積超軟土地基。吹填完成后雖經(jīng)曬數(shù)月，但人員及設(shè)備仍難以進(jìn)行地基處理施工，施工難度非常大。

該工程位于珠江三角洲河口灣河海交匯處，其基底為下古生界中～深變質(zhì)的區(qū)域變質(zhì)巖，其上覆蓋著第四紀(jì)不同時(shí)期不同成因形成的地層，依據(jù)勘察鉆探資料，自下面上主要有，陸成沖積地層，河口沖積沉積地層、陸域沖洪積地層、海陸交互沉積地層。土層自上而下分述如下：

①流泥：灰色，飽和，流動(dòng)，含少量粉砂。平均厚度5～7m。

②淤泥混砂：淺灰色，飽和，流塑，混較多粉細(xì)砂，含大量腐殖質(zhì)，偶見貝殼碎，稍臭，層底標(biāo)高為-0.53m，平均層厚為0.50m。

③淤泥：灰色，飽和，流塑，滑膩，含腐殖質(zhì)及粉細(xì)砂，底部為淤泥混粉細(xì)砂狀，稍具臭味，標(biāo)高范圍為-0.53m～-10.03m，平均厚度為9.50m。

④淤泥質(zhì)土：灰色，飽和，流塑-軟塑，含少量粉細(xì)砂顆粒，稍具臭味，標(biāo)高范圍為-10.03m～-14.53m，平均厚度為4.50m。

⑤淤泥質(zhì)粘土：淺灰色，飽和，軟塑，切面光滑，質(zhì)純，偶含腐木碎，標(biāo)高范圍為-14.53m～-19.13m，平均厚度為4.60m。

⑥粘土：灰色，飽和，軟塑，切面光滑，粘性強(qiáng)，含大量腐木碎，標(biāo)高范圍為-19.13m～-21.63m，平均厚度為2.50m。

⑦粉質(zhì)粘土混砂：灰白色，局部夾黃褐色，飽和，可塑，混較多中粗砂，局部為砂混粉質(zhì)粘土狀，標(biāo)高范圍為-21.63m～-22.73m，平均厚度為1.10m。

⑧粗砂：灰白色，灰黃色，飽和，中密，分選性較差，磨圓度一般，標(biāo)高范圍為-22.73m～-24.33m，平均厚度為1.60m。

⑨中砂：黃褐色，飽和，中密，分選性一般，磨圓度一般，標(biāo)高范圍為-24.33m～-25.08m，平均厚度為0.75m。

⑩粘土：灰色，飽和，可塑，切面光滑，粘性強(qiáng)，含粉細(xì)砂斑局部偶夾粉細(xì)砂薄層，標(biāo)高范圍為-25.08m～-32.88m，平均厚度為7.80m。

淤泥土的主要物理特性：一是含有很多的細(xì)顆粒及大量的有機(jī)物腐植質(zhì)。二是顏色呈深灰或暗綠色，有臭味。三是一般天然含水量在40%～70%之間，有的大于70%；孔隙比>1.0；天然容重在15～18kN/m3之間。其力學(xué)性質(zhì)為強(qiáng)度低、壓縮性大、滲透性小。

鑒于淤泥質(zhì)軟土地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足水工建筑物地基設(shè)計(jì)要求，故需進(jìn)行處理。根據(jù)軟土地基處理的原理和作用，結(jié)合該工程建設(shè)實(shí)踐中，摸探出了一種簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)效益較高的超軟土處理方法-“充填式”整體復(fù)合式砂袋施工工藝。

3.施工工藝流程

測(cè)量放線→清表及場(chǎng)地整平→鋪設(shè)一層雙向土工格柵→充填袋體鋪設(shè)→充填袋裝砂墊層→充填袋分隔子堰施工→吹填+0.6m中粗砂墊層→插設(shè)排水板、攪拌墻施工→場(chǎng)地內(nèi)清淤并補(bǔ)填砂→真空預(yù)壓工藝→恒載→卸載。

4.超軟土地基處理主要措施

（1）采用TGSG40-40聚丙烯塑料雙向格柵，其主要機(jī)械性能幾乎為普通格柵的兩倍，強(qiáng)度高。為保證土工格柵的整體性，攤鋪時(shí)應(yīng)拉直平順，緊貼下承層，不得出現(xiàn)扭曲、折皺、重疊；至少雙排搭接，尼龍繩強(qiáng)度≥150N。

（2）“直接充填式”整體復(fù)合砂墊層

充填袋料為200g/m2紡織布，規(guī)格性能滿足設(shè)計(jì)要求。充填料為中細(xì)砂、細(xì)砂或粉細(xì)砂，要求含泥量不大于10%。紡織布應(yīng)用工業(yè)縫紉機(jī)縫合，縫接尼龍線強(qiáng)度≧150N，采用包縫或丁縫。單幅紡織布充填袋長(zhǎng)度及寬度在施工時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)整。

各單幅充填袋之間的搭接寬度為1.5m。充填壓力以充填袋不發(fā)生爆裂為原則進(jìn)行控制，確保袋體在充填過程中的均勻性，充填厚度為1m（厚度偏差不于30cm），可現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況分多層充填施工。

（3）防淤堵塑料排水板

為確保施工質(zhì)量、加速淤泥固結(jié)速度、防止稀爛淤泥涂抹淤堵排水板，該項(xiàng)目采用防淤堵型排水板，以保證加固處理的效果。

防淤堵排水板按正方形布置，間距1.0m。塑料排水板在中粗砂面以上外露長(zhǎng)度要求不小于200mm。施工前，采用超前鉆探的方式確定最終插板深度，超前鉆鉆孔間距為40m×40m，鉆孔深度以鉆穿淤泥或淤泥質(zhì)土層進(jìn)入下臥硬層3m控制。

塑料排水板，其規(guī)格、質(zhì)量和排水性能要求必須符合JTS206-2009《水運(yùn)工程塑料排水板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》及JTS257-2008《水運(yùn)工程質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》的要求。

（4）其它工序施工控制與普通真空預(yù)壓工藝控制相同。

5.結(jié)語(yǔ)

通過鋪設(shè)高強(qiáng)土工格柵及“充填式”整體復(fù)合砂墊層，大大提高了場(chǎng)地整體承載力，給后續(xù)工序的施工創(chuàng)造了有利條件，給機(jī)械設(shè)備及人員的施工安全帶來(lái)了更大的保障?！俺涮钍健闭w復(fù)合砂墊層將下層淤泥隔開，大大減少了插板時(shí)淤泥外帶及淤泥外溢現(xiàn)象，減少了中粗砂排水層的污染，保證橫向排水的暢通。采用防淤堵塑料排水板，有效防止稀爛淤泥涂抹淤堵排水板，堵塞通道，保證豎向排水效果。經(jīng)實(shí)踐，該工程C32～C34區(qū)卸載后，總沉降量大，固結(jié)度好，檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)勻滿足設(shè)計(jì)要求，地基處理效果明顯。

超軟土地基處理措施應(yīng)該根據(jù)工程場(chǎng)地軟土地基的土的性質(zhì)采用合適的處理措施，可以到達(dá)良好的處理效果和經(jīng)濟(jì)效果。而采用其它處理措施往往成本高，工期長(zhǎng)，質(zhì)量效果無(wú)法保證。解決高地下水位條件下深厚飽和淤泥、淤泥質(zhì)超軟土地基處理一直是難題，實(shí)踐證明，采用“充填式”整體復(fù)合砂墊層的工藝的應(yīng)用十分成功，不僅效果好，而且造價(jià)省，有針對(duì)性，收到了明顯的經(jīng)濟(jì)效益，值得推廣。

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