超軟土地基處理探析

馮江鴻

摘 要：結合工程實例著重論述了在超軟土地基處理中“充填式”整體復合砂袋工藝、防淤堵型排水板的應用。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。與傳統方法相比，該方法可有效保證工期，并且造價較省，具有廣泛的推廣應用價值。

關鍵詞：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，隨著我國沿海地區經濟實力飛速提升和發展規模不斷擴大，已出現建設用地緊缺的矛盾，有限的土地資源難以滿足居住、交通、工業和商業等建設需要，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過地基處理形成可用陸地。進入21世紀，隨著大型絞吸船等設備的出現，吹填工藝的改進，吹填造陸場地雖得到大大改善，但局部或未端排水口處難免出現大面積積淤，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雜。本文結合工程實例就軟基處理中超軟土施工措施和施工技術進行分析，結合施工周圍環境因素提出其最佳的超軟土處理措施。

2.工程地質條件

廣州港南沙港某軟基處理工程C32～C34區位于未端排水口處，每個區面積約3.5萬m2，原始標高約±0m，設計吹填標高+5.4m。在陸域形成過程中由于吹填距離遠且排水困難，導致大部分淤泥均集中在上述區域，形成大面積超軟土地基。吹填完成后雖經曬數月，但人員及設備仍難以進行地基處理施工，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～深變質的區域變質巖，其上覆蓋著第四紀不同時期不同成因形成的地層，依據勘察鉆探資料，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，含少量粉砂。平均厚度5～7m。

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

③淤泥：灰色，飽和，流塑，滑膩，含腐殖質及粉細砂，底部為淤泥混粉細砂狀，稍具臭味，標高范圍為-0.53m～-10.03m，平均厚度為9.50m。

④淤泥質土：灰色，飽和，流塑-軟塑，含少量粉細砂顆粒，稍具臭味，標高范圍為-10.03m～-14.53m，平均厚度為4.50m。

⑤淤泥質粘土：淺灰色，飽和，軟塑，切面光滑，質純，偶含腐木碎，標高范圍為-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，含大量腐木碎，標高范圍為-19.13m～-21.63m，平均厚度為2.50m。

⑦粉質粘土混砂：灰白色，局部夾黃褐色，飽和，可塑，混較多中粗砂，局部為砂混粉質粘土狀，標高范圍為-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，含粉細砂斑局部偶夾粉細砂薄層，標高范圍為-25.08m～-32.88m，平均厚度為7.80m。

淤泥土的主要物理特性：一是含有很多的細顆粒及大量的有機物腐植質。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。其力學性質為強度低、壓縮性大、滲透性小。

鑒于淤泥質軟土地基承載力低，壓縮性大，透水性差，不易滿足水工建筑物地基設計要求，故需進行處理。根據軟土地基處理的原理和作用，結合該工程建設實踐中，摸探出了一種簡單易行、經濟效益較高的超軟土處理方法-“充填式”整體復合式砂袋施工工藝。

3.施工工藝流程

測量放線→清表及場地整平→鋪設一層雙向土工格柵→充填袋體鋪設→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→插設排水板、攪拌墻施工→場地內清淤并補填砂→真空預壓工藝→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，其主要機械性能幾乎為普通格柵的兩倍，強度高。為保證土工格柵的整體性，攤鋪時應拉直平順，緊貼下承層，不得出現扭曲、折皺、重疊；至少雙排搭接，尼龍繩強度≥150N。

（2）“直接充填式”整體復合砂墊層

充填袋料為200g/m2紡織布，規格性能滿足設計要求。充填料為中細砂、細砂或粉細砂，要求含泥量不大于10%。紡織布應用工業縫紉機縫合，縫接尼龍線強度≧150N，采用包縫或丁縫。單幅紡織布充填袋長度及寬度在施工時可根據現場情況調整。

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生爆裂為原則進行控制，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），可現場實際情況分多層充填施工。

（3）防淤堵塑料排水板

為確保施工質量、加速淤泥固結速度、防止稀爛淤泥涂抹淤堵排水板，該項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土層進入下臥硬層3m控制。

塑料排水板，其規格、質量和排水性能要求必須符合JTS206-2009《水運工程塑料排水板應用技術規程》及JTS257-2008《水運工程質量檢驗標準》的要求。

（4）其它工序施工控制與普通真空預壓工藝控制相同。

5.結語

通過鋪設高強土工格柵及“充填式”整體復合砂墊層，大大提高了場地整體承載力，給后續工序的施工創造了有利條件，給機械設備及人員的施工安全帶來了更大的保障。“充填式”整體復合砂墊層將下層淤泥隔開，大大減少了插板時淤泥外帶及淤泥外溢現象，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。經實踐，該工程C32～C34區卸載后，總沉降量大，固結度好，檢測各項指標勻滿足設計要求，地基處理效果明顯。

超軟土地基處理措施應該根據工程場地軟土地基的土的性質采用合適的處理措施，可以到達良好的處理效果和經濟效果。而采用其它處理措施往往成本高，工期長，質量效果無法保證。解決高地下水位條件下深厚飽和淤泥、淤泥質超軟土地基處理一直是難題，實踐證明，采用“充填式”整體復合砂墊層的工藝的應用十分成功，不僅效果好，而且造價省，有針對性，收到了明顯的經濟效益，值得推廣。

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