某填海區市政公路工程地質特征及地基處理措施

2015-12-20 05:17:49張金平

西部探礦工程 2015年7期

張金平

（廣東省公路勘察規劃設計院股份有限公司,廣東廣州510507）

·石油與鉆掘工程·

某填海區市政公路工程地質特征及地基處理措施

張金平*

（廣東省公路勘察規劃設計院股份有限公司,廣東廣州510507）

針對填海區特殊場地條件，采用綜合勘察方法查明了場地工程地質特征，根據表層人工填土性質的不同進行了工程地質分區。根據工程地質分區，結合上部結構荷載，采用不同的地基處理方法。經施工工藝性驗證了地基處理的合理性、可行性，為后續施工質量提供了保證。

填海；公路；工程地質；地基處理

1　概述

本市政道路工程，位于珠海高欄港經濟區中部，為海陸交互相濱海地貌，后填海成為平地和道路。平地表層為淤泥質填土、人工填土、人工填石，人工填土或填石區局部存在淤泥包；填土下為淤泥質土夾粉砂或粉砂夾淤泥質土，全場地均有分布；下部為沖積粉質粘土層或砂層；基底為燕山期花崗巖及風化層。項目工點主要為一般路基及小橋，針對項目特點，采用資料收集、鉆探、原位測試（標準貫入試驗及動力觸探試驗）、室內試驗等綜合勘察手段查明了場地工程地質特征。根據場地填土類型分為3個工程地質分區，針對不同工程地質分區建議采用不同的地基處理方法。根據施工工藝性試驗，說明分區地基處理方法的可行性，為后續施工質量提供了保證。

2　自然建設條件

本市政道路工程，位于珠海高欄港經濟區中部，呈西南—東北走向，起點于平灣二路，與平灣三路形成90°的平面交叉，下穿規劃鐵路，終點與平灣四路相接，起止樁號K0+000～K1+108，路線全長1108m，如圖1所示。

圖1　項目地理位置圖

項目區地貌為海陸交互相濱海地貌，后填海成為平地和道路，項目區地面高程一般1.49～4.7m。場區覆蓋層由第四系淤泥質填土、人工填土、人工填石、海陸交互相軟土層、砂土層及沖積粉質粘土層等組成，基地為燕山期花崗巖及其風化層。本區地質構造總體上屬北東、北西2個走向構造體系。區域斷裂與本線路相距甚遠，對本項目無影響。

項目區為填海區，地下水主要含水層為素填土、填石層，富水性較強；其次為海陸交互相淤泥質粉質粘土夾粉砂及粉砂夾淤泥質粉質粘土，富水性一般，其他土層為相對隔水層或弱含水層；基巖裂隙水主要賦存于基底強風化—微風化花崗巖節理裂隙中，富水性較弱，本次勘察未揭示。勘察期間測得地下水位埋深0.2～2.2m，平均1.61m。

3　工程地質特征

針對本項目特點，本次勘察采用資料收集利用、鉆探、原位測試（標準貫入、動力觸探）、取樣試驗及內業綜合對比分析等綜合勘察方法查明了場地工程地質特征。

（1）根據鉆孔揭露的巖土層，平地表層為淤泥質填土、人工填土、人工填石，人工填土或填石區局部存在淤泥包；填土下為淤泥質土夾粉砂或粉砂夾淤泥質土，全場地均有分布；下部為沖積粉質粘土層；基底為燕山期花崗巖及風化層。軟土分布情況見表1。

表1　填土分布情況一覽表

（2）根據上覆素填土的成分將項目區分為3個工程地質分區（圖2）：沿海灘涂區（Ⅰ區），軟土上覆土層為沿海淤泥曬干失水而成；人工填土區（Ⅱ區），軟土上覆土層主要為粉質粘土夾碎石組成，根據動力觸探成果，修正后的為6擊，屬稍密狀；人工填石區（Ⅲ區），軟土上覆土層主要為碎塊石組成。

圖2　工程地質分區示意圖

（3）項目區軟土主要由淤泥質粉質粘土、淤泥質粉質粘土夾粉砂、粉砂夾淤泥質粉質粘土組成，層號分別為4_1、4_1j、4_3j，其分布與賦存規律詳見表2，軟土物理力學指標見表3。本項目軟土全場地分布，厚度較大，軟土含水量高、靈敏度高、壓縮性高、孔隙比較大、抗剪強度低、地基承載力基本允許值低，若不處理將產生嚴重不良病害。

（4）據勘察成果，ZK21孔段填石區存在厚1m，埋深6.3m的淤泥包。

4　地基處理

表2　軟土分布情況一覽表

表3　軟土物理力學指標表

（1）本項目特殊性巖土為素填土及軟土，根據工程地質分區，結合上部結構荷載，對于一般路基段Ⅰ區直接采用采用塑料排水板+超載預壓。具體先在土層中加設豎向塑料排水板和砂墊層，塑料排水板按正三角形布置，間距1.5m，砂墊層60cm，構成一個排水系統。再根據路基的地質條件和填土高度進行堆載預壓，使地基在荷載的作用下增加土體的總應力，促使孔隙水能夠迅速地從排水通道逸出，從而縮短沉降固結的時間，本項目采用超載、等載預壓，預壓高度為2.4m，預壓時間不少于8個月。

（2）Ⅱ區軟土采用塑料排水板+超載預壓，并結合強夯對人工填土進行處理。塑料排水板+超載預壓設計參數與Ⅰ區相同，根據相關規范及本項目的實際地質情況，建議本項目采用單擊夯擊能范圍為3000～4000kN·m，對應的有效加固深度為6.0～10m。施工前應選擇有代表性的路段進行試夯，以具體和最終確定最佳夯擊重量、距離、間歇時間、夯間距等參數。

（3）Ⅲ區軟土采用塑料排水板+超載預壓，并結合強夯對人工填石進行處理，具體設計參數與Ⅱ區相同。不同之處在于該區表層以填石為主，無法直接打設塑料排水板，打設塑料排水板之前，需使用鉆機進行特殊工藝的引孔。

（4）對于小橋橋臺路基段，采用CFG樁+等載預壓的方案進行處理。CFG樁是公路市政行業的復合地基處理的常用方法，施工工藝成熟。CFG樁與樁頂褥墊層、土工格柵結合形成強大的樁板支撐體。樁體強度高，并能夠提高地基承載力，可以很好地控制臺后工后沉降。

（5）對于存在淤泥包的路段，塑料排水板應穿越淤泥包，便于淤泥包的排水固結。

（6）建議軟土處理或復合地基施工前選取有鉆孔控制代表性路段先進行工藝性試驗，試驗進行后再進行全線施工。