廈門海滄港區泊位處理研究

楊寧

摘 要：本文結合已建的工程實例，介紹地基處理方案，并分析施工中遇到問題的解決方案。

關鍵詞：海滄港區13#泊位 地基處理 排水系統

工程概況

1、基本情況

該工程位于擬建碼頭位于廈門灣內九龍江口的北岸，廈門港海滄港區內，為廈門港幾大港區之一。西臨14#碼頭，東鄰工作船基地，碼頭由外側50000DWT泊位和一個內港池組成，內港池北側為工程陸域范圍。工程所在區域范圍內灘面標高在-3.5m～2.8m之間，地勢相對較為平坦。

工程勘探深度內所揭示的地層，主要由第四系全新統的淤泥、淤泥質土、粉質粘土、砂卵石及燕山期花崗巖侵入體等組成。各單元土層的分布及工程特性自上而下分層如下：①、（1-1）、（1-2）、（1-3）為淤泥類或松散砂層；②、（2-1）、（2-2）、（2-3）層為淤泥質土夾砂或為較軟的一般粘性土類，強度低、壓縮性高、工程性質軟弱；③、粉質粘土（3-1）細砂混粘性土、以及（4-1）粉質粘土均強度一般，中偏高壓縮性，工程性質一般；④、（4-2）層為中密～密實狀態的中粗砂或粗礫砂混卵石粗顆粒類土，強度較高，低壓縮性，有一定厚度，工程性質較好；（5-1）、（5-2）層均為殘積土類的密實土層，強度較高，低壓縮性，工程性質較好；（6-1）為花崗細晶巖脈巖的強風化層；⑤、（8-1）及（8-2）為花崗巖全、強風化層，強度較高，低壓縮性，工程性質較好；⑥、中風化花崗細晶巖；⑦、中花崗巖均為強度極高的硬質巖體，可視為不壓縮地層，具有球形風化地層特征、基巖面有起伏。

2、使用要求

場地均布荷載均按20kPa設計，本工程場地地基工后固結度要求達到90%以上，工后地基殘留沉降值滿足規范要求（工后殘余沉降設計按小于30cm控制）。

地基處理方案介紹

根據設計技術要求及本工程地質勘察資料，陸域范圍上部地層除局部為薄細砂混淤泥層外，大多均為淤泥層，其下為較厚的淤泥質土。此兩土層含水量大，承載力低，具有低強度和高壓縮性的特征， 總厚度較大（平均在15m～27m，向陸側逐漸減薄），是本工程陸域形成后需要著重進行處理的對象。地基處理采用堆載預壓的方式進行處理。

1、排水系統的設計

水平排水系統采用砂墊層，本工程擬在0m高程鋪設1m厚的砂墊層。

垂直排水系統采用塑料排水板，為加快土體孔隙水的消散速率，本設計采用B型及C型塑料排水板作為豎向排水系統。

一區采用25m長B型排水板，二區為28m長B型排水板；三區及四區為35m長C型排水板，寬度均為10cm，厚度不小于4mm。排水板采用等邊三角形布置，間距為1.2m。

2、加載系統的設計

根據設計要求，場地回填料為中粗砂，中粗砂的容重按17kN/m3估算，水下中粗砂的容重按9.5kN/m3估算。經計算其工后沉降均滿足設計要求。具體設計如下：

一區：第一階段堆載21.4kPa（堆載至0m等高線，平均潮位線以下按浮容重計，包括1.0m砂墊層）用8天完成加載過程，靜置13天（靜置時間可打插排水板）；第二階段再加載33.3kPa（堆載厚度3.5m，平均潮位線以下按浮容重計），用10天完成加載過程，靜置23天；第三階段加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天；第四階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天；第五階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天五個階段總共完成堆載233kPa（總堆載厚度約16m），需240天。

二區：第一階段堆載35.2kPa（堆載至3.5m等高線，平均潮位線以下按浮容重計，包括1.0m砂墊層）用10天完成加載過程，靜置23天（靜置時間可打插排水板）；第二階段再加載59.5kPa（堆載厚度約3.5m），用15天完成加載過程，靜置47天；第三階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），靜置47天，第四階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天。四個階段總共完成堆載213kPa （約14m），需219天。

三區：第一階段堆載約24.2kPa（堆載至0m等高線，平均潮位線以下按浮容重計，包括1.0m砂墊層）用8天完成加載過程，靜置13天（靜置時間可打插排水板）；第二階段再加載33.3kPa（堆載厚度3.5m，平均潮位線以下按浮容重計），用10天完成加載過程，靜置23天；第三階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天；第四階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天。四個階段總共完成堆載176.5kPa （總堆載厚度約13m），需178天。

四區：第一階段堆載33.3kPa（堆載至3.5m等高線，平均潮位線以下按浮容重計，包括1.0m砂墊層）用10天完成加載過程，靜置23天（靜置時間可打插排水板）；第二階段再加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），用15天完成加載過程，靜置47天；第三階段繼續加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過程，靜置47天。三個階段總共完成堆載152.3kPa （約11m），需157天。

施工中遇到的問題

海滄港區陸域形成方案均為拋填海砂的方式，常規方式是先形成圍堰，再進行拋填海砂及堆載預壓的地基處理。而實際情況是周邊碼頭及本工程駁岸碼頭的建在陸域形成前開工建設，陸域形成及地基處理的施工過程需盡量降低對周邊水工結構的影響。特別是加載時期土壓力的變化明顯，對已建水工結構的基礎會造成一定的水平位移作用。

根據上述情況，施工中設計人員對地基處理方案進行了細部的優化調整。第一步利用小型駁船在水上插打排水板，再拋填海砂（拋填時控制拋填速率），并實時觀測周邊碼頭的水平位移量，一旦發現不良觀測數據即刻停止海砂拋填。第二步在進行堆載預壓處理時，增大第一級的加載時間至15天并延長靜置時間至20天；同時為保證總工期，分別降低第二級及第三級的靜置時間，但保證加載時間不變。

結語

該項目的地基處理與陸域形成方案是緊密結合的，亦是一體的。在施工過程中根據周邊實際情況進行了細部優化調整，其結果是良好的，設計方案及施工中采取的優化措施可供借鑒。（作者單位：中交第二航務工程勘察設計院有限公司）