1、排水板+强夯在曹妃甸矿石码头二期地基处理工程中的应用摘 要：本文对塑料排水板强夯法在曹妃甸矿石码头二期堆场地基处理工程中的应用做了介绍，阐述了塑料排水板强夯法在软土地基加固处理中的适用性。通过在曹妃甸矿石码头二期堆场地基处理工程中的应用，可供类似工程参考。 关键词：塑料排水板；强夯；砂混淤泥；地基处理 中图分类号：TV223 文献标识码：A 曹妃甸位于河北省唐山市唐海县南侧，是古滦河在大庄河、泊河一带入海时形成的砂嘴、砂坝，因滦河北移，泥沙供应不足而冲刷成为的残余砂岛。近年来曹妃甸依附有利的港口资源正在大规模的进行开发建设，由于其建设用地全部都是吹填造陆形成，所以地基处理是必须也是最重要的一项
2、工程。地基处理的目的就是提高地基承载力、消除液化和减小工后不均匀沉降。由于曹妃甸矿石码头二期堆场吹填完成后，地质情况极其复杂，根据地质报告可以分为薄砂区、薄夹层区、厚砂区和砂混淤泥区。地基处理方案的比选是土建设计中的重要环节，不同地基处理方案的处理效果各异，不同的工程还需同时综合考虑工期及造价因素。本工程地基处理的重点及难点就是厚砂区和砂混淤泥区的处理，对于饱和软弱土，一般的处理方法是排水通道加堆载预压或真空预压，两者都是技术可行的方案。但堆载预压需要有大量的堆载料，而真空预压价格又很高，而且这两种方法都需要很长的施工周期，相比较而言，塑料板排水+强夯法具有施工周期短、施工简单且经济有效的明显
3、优势。 一、工程概况 曹妃甸矿石码头二期工程位于曹妃甸工业区，本工程为专业化矿石码头工程，年设计通过能力 3000 万吨。陆域位于矿石一期工程西北侧，包括堆场区及辅建区，总面积约 135 万 m2，其中堆场区面积接近 100 万m2。 二、工程地质条件简介 本工程吹填完成后顶标高为 4.5m5.0m，根据钻孔揭露，场地主要为第四系沉积地层，根据野外钻探资料，该土层分部较有规律，自上而下主要有： （一）1 层：粉细沙，灰色，松散稍密，局部中密，很湿饱和，颗粒较均匀，混少量碎贝壳。该层分部较连续，平均厚度 4.19m，层底标高 4.03m-13.84m，平均层底标高-1.25m，平均标贯击数 N=
4、12.5 击。 （二）3 层：粉细沙，灰色，中密密实，饱和，颗粒较均匀。局部夹有粉质粘土薄层。该层分部连续，平均厚度 20.88m，层底标高-17.01m-25.90m，平均层底标高-23.02m，平均标贯击数 N=37.9 击。 （三）1 层：粉质粘土，灰色，灰褐色，可塑硬塑，中塑性，土质不均匀，夹粉土薄层，含碎贝壳。平均厚度 2.17m，层底标高-23.34m-29.30m，平均层底标高-25.61m，平均标贯击数 N=9.5 击。 三、工艺原理 强夯法(动力固结法)是一种非常普遍的地基处理方法，其原理是使地基发生动力固结，降低土的压缩性，消除固结沉降，提高土的强度与承载力，适用于处理碎石
5、土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基 ，但对饱和软粘土等渗透性差的则采取谨慎的态度，以避免出现“橡皮土” 。塑料排水板法是提高地基排水能力，加速地基固结的辅助方法，两者的结合而形成的塑料板排水+强夯动、静联合排水固结法， “以静为本，以动为促”是该方法的核心。 四、施工工艺 由于水力吹填的分选作用，在二期堆场区形成了大面积的软粘土混砂区，该部分区域具有地下水位高、地基承载力极低的特点。对该区域我们采取了塑料排水板+强夯的施工方法。 （一）排水板施工方法 排水板采用 B 型板作为竖向排水通道，排水板宽度 100mm，厚度4mm，纵向通水量不小于 25x10-6m/s
6、,排水板按正三角形布置，间距 1.2 米，打设深度根据现场情况确定，但必须穿过软弱层。本工程打设塑料排水板面积为：371092 平米。排水板打设采用专用塑板打设机进行打设，施工前对所用排水板进行检测，每 20 万延米为一组，检测合格后方可使用。施工中的排水板在砂层外面露出 30cm，底部锚固长度200mm。打设过程中要随时注意控制套管垂直度，其偏差应不大于 1.5%。 插设排水板过程中，由于地基土欠固结压力和插板过程中激振力的共同作用，在插设排水板完成后，立即出现沿着塑料排水板体向上冒水现象。插设排水板，对于地基超静水压力的释放，尽快实现地基在自重压力下的初步固结，起到了关键性作用；同时，排水
7、板的插设，在强夯过程中还起到加速排水的作用，可缩短各遍夯之间的间歇期。 （二）强夯施工方法 强夯夯击能采取由小到大的原则，强夯参数见下表： （三）施工过程监测 塑料排水板施工完成后沉降量 33cm。强夯施工完成后沉降量 40cm。总沉降量 73cm。 五、大面积施工后检测结果 排水板+强夯夯前夯后检测结果对比（厚砂区） 排水板+强夯夯前夯后检测结果对比（砂混淤泥区） 备注：其中 4-9m 取样结果为泥砂混合物，塑性指数 4.2 被定为砂性土。 六、结论 （一）砂混淤泥区经过处理，由地基处理后的测试结果可以看出，上部地基土的承载力特征值大幅度提高，下部软土层的性质也有一定的改善，由“流塑”状态改
8、变为接近“软塑”状态，加固效果明显。从检测结果还可以看出，由于下部软弱土层厚度较大，强夯能量传递随深度减弱较快，如果再进行多遍强夯地基承载力还会有大幅度提高。同时，考虑在项目后续建设中，埋设在土体中的塑料排水板仍能发挥排水作用，将会使得地基土的固结程度进一步提高，强度增加，对减小后期不均匀沉降起到很重要的作用。 （二）厚砂区经过处理，由地基处理后的测试结果可以看出，地基承载力提高较为明显，但对于 8m 处粘土夹层加固效果不明显，说明排水板+强夯对软粘土加固效果较差。 （三）由于各地方地质情况不同，加固处理深度、软粘土厚度、地基处理深度范围内地基土的渗透系数的差异，采用排水板+强夯施工方法进行大面积施工时，施工区排水板间距、强夯单击夯击能可根据施工区的具体情况确定。 （四）排水板+强夯静、动联合的处理方法，加快了地基土的排水固结速率，大大缩短了施工工期，节约建设投资，取得了良好的经济和社会效益。希望在类似工程中得到推广。 参考文献： 1 曹妃甸矿石码头二期堆场地质勘察报告. 2 曹妃甸矿石码头二期堆场地基处理强夯检测报告. 3建筑地基处理技术规范 （JGJ792002）. 4 地基处理手册. 5地基与基础工程施工及验收规范GBJ202-2002. 6建筑地基基础设计规范 （GB500072002）.
