濱海地區(qū)新填造地軟基處理方案的探討與分析

林平

廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司（361009）

濱海地區(qū)新填造地軟基處理方案的探討與分析

林平

廈門中平公路勘察設(shè)計(jì)院有限公司（361009）

這里結(jié)合廈門市馬鑾灣新城嶼仔尾路軟基處理設(shè)計(jì)實(shí)例，分析濱海地區(qū)常見采用圍填造地后，在新近填海地基上新建道路路基處理的常見問題。通過給出的地勘資料和設(shè)計(jì)的方案比選，找到軟土淤泥分布一般規(guī)律和對應(yīng)設(shè)計(jì)問題的解決辦法。

道路；新近填海；路基處理；工期

1 項(xiàng)目概況

廈門是我國經(jīng)濟(jì)特區(qū)，東南沿海重要的中心城市，隔臺灣海峽與臺灣相望，是中國東南沿海傳統(tǒng)的對外經(jīng)商口岸，是著名的海港風(fēng)景旅游城市和閩南政治文化中心。馬鑾灣新城總規(guī)劃面積3 300公頃，功能定位為“宜居生態(tài)的社區(qū)模式、安全健康的生態(tài)環(huán)境、方便快捷的綠色交通體系、完善優(yōu)質(zhì)的配套設(shè)施”的“中國夢廈門樣板新城展示區(qū)”。馬鑾灣新城先行實(shí)施生態(tài)修復(fù)造地工程，于2016年完成施工圖設(shè)計(jì)，2017年上半年進(jìn)入實(shí)質(zhì)性施工階段。嶼仔尾路位于規(guī)劃馬鑾灣新城集美片區(qū)起步區(qū)范圍內(nèi)，大部分位于生態(tài)修復(fù)造地范圍內(nèi)。平面與豎向均有控制性規(guī)劃。路線位于蔡林村南側(cè)，大致呈北向南走向，起點(diǎn)位于西濱路，與西濱路平交，采用右進(jìn)右出交通組織方式，終點(diǎn)位于規(guī)劃水上劇場位置。分別與蔡林北路、蔡林南路、外灣東路平交，路線全長461.89 m。

2 項(xiàng)目特征

馬鑾灣新城現(xiàn)狀大部分為濱海灘涂或近海魚塘養(yǎng)殖用地，按照馬鑾灣新城建設(shè)規(guī)劃，整個新城大部分將進(jìn)行生態(tài)修復(fù)造地工程，其中嶼仔尾路項(xiàng)目所在位置采用回填土方覆蓋魚塘和近海方式造地，形成陸域后再進(jìn)行路網(wǎng)建設(shè)和地塊開發(fā)。出于項(xiàng)目搭接考慮，新城建設(shè)指揮部統(tǒng)一部署，嶼仔尾路采用先造地后實(shí)施路基的建設(shè)時序。因片區(qū)開發(fā)招商引資需要，市政路網(wǎng)作為城市配套的基礎(chǔ)設(shè)施，應(yīng)先行建成，為加快后期片區(qū)開發(fā)提供交通和市政管網(wǎng)支持。嶼仔尾路便形成了設(shè)計(jì)周期短，工期緊張的特點(diǎn)，前后工序被擠壓，相互之間無法按原有規(guī)律銜接。例如：先造地后實(shí)施路基的建設(shè)時序，原有建設(shè)時序應(yīng)該是先造地工程設(shè)計(jì)，后造地工程施工，形成陸域后，再開始道路工程勘察，為道路工程路基設(shè)計(jì)提供依據(jù)。而實(shí)際上造地工程設(shè)計(jì)完成時間為2016年初，相同時間開始道路工程設(shè)計(jì)，由于采用先造地，再實(shí)施路基的建設(shè)時序。在道路地勘開始時，造地工程還未開工，道路的地基還未形成，勘察時無法對造地地基進(jìn)行勘察，造成道路軟基處理設(shè)計(jì)時無地勘依據(jù)。但由項(xiàng)目建設(shè)投資體制相關(guān)規(guī)定可知，項(xiàng)目應(yīng)先審批概算，在審批概算時就應(yīng)包含軟基處理的費(fèi)用，這就對設(shè)計(jì)造成了一定難度，無法明確軟基處理方案；這是嶼仔尾路的特點(diǎn)之一，同時也是設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，迫切需要找到問題的解決辦法。

3 填海造地前地質(zhì)條件

嶼仔尾路項(xiàng)目所在位置為地貌現(xiàn)狀為魚塘和海洋，僅有少部分為陸地。原始地貌類型主要為海灣灘涂，原地形低洼平坦，并總體由北西向南東微傾斜，早期為鹽場（至今約40年）和水產(chǎn)養(yǎng)殖，現(xiàn)因片區(qū)開發(fā)建設(shè)回填改造成現(xiàn)狀。

4 路基處理方案設(shè)計(jì)

經(jīng)過多次探討研究，關(guān)于概算審批時就應(yīng)包含軟基處理費(fèi)用的問題，決定軟基處理設(shè)計(jì)時先依據(jù)造地工程施工圖圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，假定造地工程完工后能夠達(dá)到圖紙上預(yù)定設(shè)想的理想狀態(tài)，先暫定路基處理方案，同時明確，道路路基施工前應(yīng)對填海地基進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果再次確認(rèn)路基處理方式的符合性。根據(jù)以上確定的方法，先行收集了生態(tài)修復(fù)造地工程施工圖設(shè)計(jì)圖紙。

生態(tài)修復(fù)造地由于是大面積造地工程，由于當(dāng)時還未有成型的路網(wǎng)規(guī)劃，因此并未對道路底下魚塘及海底淤泥進(jìn)行專門處理，而是交由道路項(xiàng)目根據(jù)需要處理。生態(tài)修復(fù)造地場平工程按以下方案設(shè)計(jì)：采用外購?fù)吝M(jìn)行回填，回填前先修筑周邊圍堰。土方車沿圍堰頂運(yùn)輸?shù)降貕K后，由推土機(jī)推平，分層碾壓，每層60 cm，按要求碾壓后，才能再進(jìn)行上層回填土的施工。先用裝載機(jī)進(jìn)行粗平，再用推土機(jī)進(jìn)行精平，最后表層用壓路機(jī)進(jìn)行碾壓、密實(shí)，壓實(shí)度不小于85%。場平區(qū)回填料采用山皮土，要求含石量＜20%，最大粒徑＜15 cm。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)合現(xiàn)有地勘分析，由于現(xiàn)狀魚塘及海洋底淤泥層較薄，預(yù)計(jì)受淤泥層影響較小，而場平填土屬于新近填土，壓實(shí)度較差。因此道路路基設(shè)計(jì)采用換填2 m+沖擊碾壓方式進(jìn)行路基處理。

通過理正6.5巖土軟件計(jì)算：參照周邊填土參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，在基準(zhǔn)期結(jié)束時，地基沉降 =0.191(m)≤0.2 m滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)值要求。

根據(jù)CJJ 194—2013《城市道路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》：城市支路一般路段路基容許工后變形≤0.5 m，設(shè)計(jì)中考慮管線的沉降要求，提高為工后變形≤0.2 m。

另為避免實(shí)際過程與設(shè)計(jì)要求的差異，設(shè)計(jì)說明中給予明確：施工前應(yīng)對填海地基進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果再次確認(rèn)路基處理方式的符合性。并在施工前技術(shù)交底再次強(qiáng)調(diào)。

5 實(shí)際開工時路基處理方案變更研究

2017年3月,嶼仔尾路路基開挖，4月初開挖完成并組織基槽驗(yàn)收。現(xiàn)場情況：經(jīng)施工單位按原換填方案開挖2 m后，現(xiàn)場開挖的基槽可見素填土、雜填土、淤泥、淤泥質(zhì)土等分布。為進(jìn)一步了解現(xiàn)場實(shí)際地質(zhì)情況,對路基范圍場平工程填土進(jìn)行探勘。

經(jīng)施工單位按原換填方案開挖2 m后，現(xiàn)場探勘結(jié)果表明：路基軟弱土層厚度6～8 m，填料主要為雜填土、素填土及局部淤泥泛濫等；未經(jīng)專門的壓實(shí)處理，具有較大的不均勻性或濕陷性，未經(jīng)處理不能直接作為路基持力層。設(shè)計(jì)方建議對新堆填土地基進(jìn)行補(bǔ)勘，或請第三方對回填地基的土質(zhì)巖土參數(shù)進(jìn)行檢測，作為后續(xù)地基處理方案的依據(jù)。

為此，經(jīng)業(yè)主安排，隨后地勘單位進(jìn)場對新堆填土地基進(jìn)行補(bǔ)勘，并對填土進(jìn)行相關(guān)土工實(shí)驗(yàn)。從補(bǔ)勘結(jié)果看，場地土質(zhì)較松散，需密實(shí)處理。局部路段存在較多淤泥、淤泥質(zhì)土需換填。補(bǔ)勘工程地質(zhì)平縱面如圖1所示。

根據(jù)補(bǔ)勘結(jié)果分析：局部路段出現(xiàn)比預(yù)想中更厚的淤泥，這是由于魚塘段生態(tài)修復(fù)造地場平工程施工時實(shí)行對魚塘周邊先施工，魚塘最后施工的順序，造成周邊淤泥大量集中在魚塘位置，最后從魚塘冒出，形成尖塔型的淤泥分布；而終點(diǎn)段由于造地時從一側(cè)往另一側(cè)施工,造成淤泥往一側(cè)堆積，最終形成較厚的淤泥層。從以上可以看出，造地工程對現(xiàn)狀淤泥的擠淤效應(yīng)產(chǎn)生堆積，該堆積可能落于路基范圍內(nèi)，也可能不在路基范圍內(nèi)，屬于設(shè)計(jì)前期無法預(yù)判的，具有不可預(yù)見性。經(jīng)驗(yàn)算堆積位置淤泥、淤泥質(zhì)土工后沉降較大，不能滿足規(guī)范要求，因此需進(jìn)行處理,以下為路基處理方案設(shè)計(jì)比選表。

圖1 補(bǔ)勘工程地質(zhì)平縱面圖

針對局部淤泥、淤泥質(zhì)土路段地基處理方案,推薦原則及現(xiàn)階段采用處理措施：

考慮到清淤附近無淤泥堆積地點(diǎn)，對環(huán)境有一定污染，而水泥攪拌樁施工簡單，時間快，效果好，造價(jià)相當(dāng)，經(jīng)綜合考慮推薦采用水泥攪拌樁處理方案。

經(jīng)以上變更方案處理后，經(jīng)施工檢測和沉降觀測，路基處理效果良好，滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到了既有的目的，是一次成功的嘗試。

6 新近填海地基處理的普遍問題

新近填海地基采用土方場平方案時，因場平面積大，為節(jié)約造地成本，往往無需對海底淤泥進(jìn)行全部處理，而是交由地上項(xiàng)目根據(jù)需要局部處理，

表1 針對局部淤泥、淤泥質(zhì)土路段處理方案比選表

因此，采用先圍堰后填筑土方造地方案時，底部淤泥流動具有不確定性，造成淤泥重分布。對于工期緊的的道路項(xiàng)目，設(shè)計(jì)需提前介入，即在造地未完成情況下需對特殊路基進(jìn)行設(shè)計(jì)，這就給設(shè)計(jì)帶來了一定難度。

7 對策

針對以上問題，可根據(jù)造地設(shè)計(jì)文件先假定一種處理方式，同時，路基施工前應(yīng)對填海地基進(jìn)行檢測，根據(jù)檢測結(jié)果再次確認(rèn)路基處理方式的符合性。待造地完成后路基施工前，對地基進(jìn)行補(bǔ)勘或檢測，再根據(jù)補(bǔ)勘或檢測結(jié)果，對路基處理方式進(jìn)行變更；通過本文案例證明是是可行的，為其他在新近填海地基修筑道路項(xiàng)目，在工期被壓縮情況下的路基處理提供一種新思路、值得借鑒。