浅论沿海地区软土地基处理.doc

1、浅论沿海地区软土地基处理摘要：文章通过堆载预压法、真空预压法、强夯置换法和高真空击密法从处理效果、施工工期、工程造价等方面进行的比较，得出真空预压在处理浙江舟山沿海地区的软土地基时，有着工期较短，有效加固深度深，工后沉降小，加固材料省的特点。为今后的相关地基处理提供参考与借鉴。 关键词：真空预压法、堆载预压法、强夯置换法、高真空击密法、比较、软土地基 中图分类号：TU47 文献标识码： A 随着我国社会经济的高速发展，在沿海地区的港口工程建设项目的增多，如何经济有效的处理软土地基成为了设计人员不能绕过的问题。目前处理软土地基国内有多种方法，主要有堆载预压法、真空预压法、强夯置换法和高真空击密法

2、等加固方法。 1 工程概况 浙江舟山某中转码头工程根据功能要求，拟建场区位于现有海堤内的盐田或虾塘和海堤外的海涂上，堆场尺寸为 1441m565m，面积 81.42万 m2。根据堆场装卸工艺，堆场在工程建成初期按堆高 10m 考虑，最终设计堆高为 16m。 2 地质概况和处理要求 本工程的地质土层自下而上形成 10 个地质工程组。土层上部为2030m 厚的软弱土层，以淤泥、淤泥质粘土、淤泥质粉质粘土等组成，土体具有含水量高、孔隙比大、天然强度低、压缩性大、软弱土层厚等特点。 场区预压面积大，堆垛高，初期堆高 10m，最终堆高 16m。如何处理软土地基是控制工期的关键，地基加固方法虽然对工后沉降

3、要求相对较低，但是对地基承载力要求较高，并且要确保地基的稳定。 3 地基处理方案 软土地基加固处理目前国内有多种方法，主要有堆载预压法、真空预压法、强夯置换法和高真空击密法等加固方法。 【1】 1）方案 1：插板堆载预压法进行加固 堆载预压法是最常用的地基加固方法之一，是排水固结法的一种，它是以土料、块石或建筑物本身作为荷载，对加固的地基进行预压。 本方案处理方法：首先在老海堤陆侧的盐田、虾塘区域进行吹填砂，陆域吹填至+2.20m 标高后，加固区域打设塑料排水板【2】 。排水板打设完毕后，进行上部堆载填筑，堆载料采用宕渣，堆场区域需堆载至+7.20m 标高，然后进行预压。由于地基土的强度是随着

4、上部荷载的增加逐渐提高的，一次性施加上部荷载会引起地基的失稳，故上部堆载经计算初步确定需分 4 级加载，每级加载时间为 1 个月。在老海堤陆侧堆载的同时，随着新海堤的施工，在新海堤与老海堤之间的滩涂区域可进行吹填砂，吹填至+1.20m 标高后，加固区域打设塑料排水板，然后进行上部分级堆载至+7.20m 标高。预压时间根据沉降稳定情况决定，预压完成后进行卸载。整块堆场从堆载开始到卸载完成大约需 24 个月。 图 1 插板堆载预压法剖面图 插板堆载预压法加固效果显著，有效加固深度深，可达 2530m，工后沉降较小，但堆载材料需要量大、倒运麻烦，弃方还要另设场地，工期长，投资大。 2）方案 2：真空

5、预压法进行加固 真空预压法是处理软土地基的有效方法之一，也是排水固结法的一种。 真空预压法的施工顺序如下：铺设砂垫层打设竖向排水通道在砂垫层表面铺设安装传递真空压力及抽水集水用的滤水管、挖压膜沟铺塑料薄膜、封压膜沟安装射流泵、连接管路布设沉降杆、抽气、观测。从抽真空到加固结束大约需 34 个月。整块堆场分区进行加固，总工期大约需 16 个月。 图 2 真空预压法断面图 真空预压比堆载预压更有优势在于：第一，堆载预压是需要大量的预压材料，而真空预压通过真空泵抽真空后，靠内外的大气压差来形成附加荷载，因此不需要额外的预压材料，以及相应的费用。第二，真空预压加固软土地基时，地基土体水平位移是向加固区

6、内移动，这就不会引起地基的失稳【3】 ，可以一次性加载至设计荷载，这极大地缩短施工工期。 3）方案 3：排水板强夯置换法进行加固 强夯置换法利用重锤高落距产生的高冲击能将碎石、矿渣等物理力学性能较好的材料强力挤入地基，对墩周地基土进行挤密，提高土的强度。 本方案处理方法：首先在老海堤陆侧的盐田、虾塘区域进行吹填砂，陆域吹填至+2.20m 标高后，打设塑料排水板，回填开山宕渣，然后进行强夯置换加固。同样，在老海堤陆侧强夯加固的同时，随着新海堤的施工，在新海堤与老海堤之间的滩涂区域可进行吹填砂，吹填至+1.20m 标高，在新海堤合拢后，便可进行排水板强夯置换加固。整块堆场的加固，大约需 12 个月

7、。 4）方案 4：排水板高真空击密法进行加固 “高真空击密法”是高真空与强夯相结合的一种软土地基加固技术，它是通过数遍的高真空，并结合数遍合适的变能量击密，达到降低土层的含水量，提高密实度、承载力，减少地基工后和差异沉降量的目的【4】 。 本方案处理方法：在老海堤陆侧强夯加固的同时，随着新海堤的施工，在新海堤与老海堤之间的滩涂区域可进行吹填砂，在新海堤合拢后，便可进行排水板高真空击密加固。整块堆场的加固，大约需 11 个月。 高真空击密法比强夯法多一道抽真空的程序，因此施工工艺相对比较复杂，施工费用相对较高，但是地基的强度增长较强夯法快，工期可极大缩短。其有效加固深度与强夯法一样可使得地表下

8、57m 产生明显的硬壳层，而硬壳层以下土层加固效果不明显，地基承载力仍较小，工后沉降较大，对日后使用会产生一定影响。 4 各方案综合比较 表 1 各方案综合比较 方案 1 虽然有效加固深度深，工后沉降小，但也有不足，如施工时需考虑地基的稳定性导致加载时间长，投资大。方案 2 不仅工期适中，地基强度能满足使用要求，而且施工时稳定性好，工后沉降较小。方案3 虽然工期短，投资省，地基的强度也能满足使用要求，但工后沉降大，对堆场使用会有较大的影响。方案 4 处理效果与方案 3 相近，但投资费用高。根据以上四种方案的综合分析和对比，最终采用方案 2 真空预压法来处理地基。 5 结语 工程实践证明，真空预

9、压法有着工期较短，有效加固深度深，工后沉降小，加固材料省的特点。对浙江舟山沿海地区软土地基处理采用真空预压法，是行之有效的，具有一定工程应用价值和推广意义。 参考文献： JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范S. 北京：中国建筑工业出版社，2012. 2 张泽鹏，李约俊，冯金清，洪宝宁. 塑料排水板在预压加固软基中的作用J. 广州大学学报（自然科学版） ，2002,1（2）：68-71. 3 叶书麟，叶观宝. 地基处理M. 北京：中国建筑工业出版社，2004. 4 徐士龙，楼晓明. 高真空击密法加固堆场地基的试验研究A. 第 9 届土力学与岩土工程学术会议论文集C. 北京：清华大学出版社，2004.