某海堤工程軟基加固及原型觀測(cè)和施工安全監(jiān)控

富威

摘 要：在珠海市磨刀門(mén)水道的淤泥質(zhì)軟基海堤加固過(guò)程中，常年來(lái)由于淤泥的大量累積，導(dǎo)致地質(zhì)非常松軟，然而地質(zhì)情況對(duì)于海堤工程的加固具有很大的影響，地質(zhì)松軟在一定程度上加大了海堤加固的工程量，并且在工程技術(shù)上也提出了更高的要求。因此，在實(shí)際動(dòng)工之前，主要采用的是先試驗(yàn)后動(dòng)工的方法，通過(guò)對(duì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)因素的綜合比較，豎向排水措施主要選用塑料排水板，預(yù)壓荷載利用海堤填筑本身的重量，并且利用原型觀測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控施工的分級(jí)加荷過(guò)程，從而最大限度的確保工程施工的安全性和可靠性。本文以珠海市某海堤加固達(dá)標(biāo)工程為研究背景，通過(guò)安全監(jiān)控軟基加固及原型觀測(cè)施工期，對(duì)塑料排水板的應(yīng)用情況進(jìn)行科學(xué)的探討。

關(guān)鍵詞：海堤工程 軟基加固 原型觀測(cè) 施工期 安全監(jiān)控

珠海市某海堤加固達(dá)標(biāo)工程位于珠江流域磨刀門(mén)水道的南岸，是珠海市重點(diǎn)防洪工程之一，工程全長(zhǎng)26.3公里，該地較為平坦開(kāi)闊，是多條小河流的匯集之地，地質(zhì)為軟土層，厚度在25米以上。該海堤豎向排水措施主要選用塑料排水板，預(yù)壓荷載利用海堤填筑本身的重量，為最大限度的保證地基的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)加荷速率的控制，主要利用原型觀測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控施工的分級(jí)加荷過(guò)程，全線(xiàn)總共設(shè)置50個(gè)觀測(cè)斷面。本文以珠海市某海堤加固達(dá)標(biāo)工程為研究背景，通過(guò)安全監(jiān)控軟基加固及原型觀測(cè)施工期，對(duì)塑料排水板的應(yīng)用情況進(jìn)行科學(xué)的探討。

1.對(duì)軟基海堤地質(zhì)情況的相關(guān)分析

本海堤工程具體位置在珠江流域磨刀門(mén)水道的南岸，地形多為低山丘陵和平原，但是由于該地是多條河流的匯集處，故地質(zhì)比較松軟，地基土層以全新統(tǒng)濱海相的淤積土層為主，多為淤泥土或者沙質(zhì)淤泥為主，厚度可達(dá)25米以上，該地軟土呈強(qiáng)度非常低、壓縮性好、承載能力比較低等特點(diǎn)，且含水量可達(dá)60%，因此固結(jié)排水的情況非常差。

同時(shí)，由于本海堤工程地基土層的抗剪強(qiáng)度極低，固結(jié)排水情況非常差，因此需要進(jìn)行及時(shí)處理。但是樁基礎(chǔ)不僅造價(jià)非常高，并且施工技術(shù)方面的要求也非常高。結(jié)合本海堤工程的實(shí)際情況，進(jìn)行固結(jié)處理時(shí)可以選用塑料排水板，不僅能夠極大降低工程造價(jià)，施工非常簡(jiǎn)便，且能夠促進(jìn)地基排水的固結(jié)，使地基本身的強(qiáng)度獲得顯著增強(qiáng)，從而極大地滿(mǎn)足堤基在承載力和穩(wěn)定性方面的要求。

2.地基處理的設(shè)計(jì)方案

塑料排水板一般情況下會(huì)嚴(yán)格按照砂井排水的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)計(jì)算可以分別將排水板的寬度以及厚度計(jì)算出來(lái)，具體計(jì)算可以參照與本工程非常相似的工程，并且還要嚴(yán)格按照《塑料排水帶地基設(shè)計(jì)規(guī)程》，根據(jù)分級(jí)加荷、間隙時(shí)間和固結(jié)度計(jì)算的實(shí)際情況確定本海堤工程排水板的間距，通過(guò)計(jì)算大致可以確定為1.4米。

同時(shí)，軟土層的厚度和深度在很大程度上決定了排水板所需要加固的深度，5至25米是國(guó)內(nèi)外普遍所接受的加固深度。本海堤工程主要是根據(jù)海堤自身的重量逐漸進(jìn)行分級(jí)加載，以此來(lái)固結(jié)土體，增加強(qiáng)度，但是實(shí)際海堤的加固深度要充分考慮上部附加壓力的大小。最后工程加固的深度主要是由沿線(xiàn)軟土層的分布和上部附加壓力的大小、分段確定下來(lái)的，并且深度的范圍在8到15米之間。

3.海堤工程軟基加固的有效措施

本海堤基礎(chǔ)采用開(kāi)山石拋填，在堤身部位填土，此修筑方法，施工時(shí)間比較短，海堤基部的修筑主要利用開(kāi)山石將基部淤泥全部擠出去，施工進(jìn)度快，施工環(huán)節(jié)相對(duì)簡(jiǎn)單，在進(jìn)行填筑和碾壓的過(guò)程中可以全面使用機(jī)械操作；固結(jié)過(guò)程主要使用塑料排水板進(jìn)行排水，有效節(jié)省了工程成本。在修筑過(guò)程中，對(duì)于海堤基部主要采用置換的方法，即使用開(kāi)山石代替基底淤泥，但是由于淤泥比較深，開(kāi)山石置換的淤泥量有限，很難達(dá)到全面穩(wěn)定，甚至不少地方還會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)滑坡的現(xiàn)象。因此，必須采取積極有效的措施加固海堤的軟基。

（一）提高相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

第一，提高堤頂高程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在海堤保護(hù)范圍內(nèi)，嚴(yán)格按照堤頂高程的標(biāo)準(zhǔn)公式確定其具體高程，采用設(shè)計(jì)頻率法確定其海水的高潮水位，利用莆田公式將風(fēng)浪的高度計(jì)算出來(lái)。第二，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即“三面包”護(hù)砌和消浪防沖。所謂的“三面包”護(hù)砌主要是將海堤的內(nèi)外坡和堤頂都進(jìn)行必要的護(hù)砌，海堤內(nèi)利用塊石、草皮等護(hù)坡，海堤外借助消防沖浪結(jié)構(gòu)，堤頂砌石護(hù)頂。

（二）消浪防沖

第一，建立牢固的消浪防沖結(jié)構(gòu)。海浪的沖擊在很大程度上嚴(yán)重威脅海堤的安全，而消浪防沖結(jié)構(gòu)可以有效降低風(fēng)浪爬高的高度，使得堤頂?shù)母叱逃兴档停瑫r(shí)還能抵擋海浪對(duì)于海堤的巨大沖擊力。第二，在加固海堤的過(guò)程中，由于地基處淤泥比較多，地質(zhì)松軟，因此護(hù)腳工作非常重要。但是由于海堤前的水比較深，具體施工比較困難，因此很難直接對(duì)其護(hù)砌，為能夠更好的適應(yīng)軟地基不均勻下沉的情況便需要進(jìn)行拋石護(hù)腳。一般拋石的厚度在2到3米，從而最大限度的穩(wěn)定海堤下部的基礎(chǔ)，對(duì)堤腳真正起到保護(hù)作用。

（三）混凝土防滲墻

澆筑前需要對(duì)海堤槽段的長(zhǎng)度、各個(gè)槽孔的孔深以及沉渣情況進(jìn)行全面了解，然后在澆筑槽內(nèi)先注入少量砂漿，沖散沉積在槽底的渣子；澆筑混凝土?xí)r必須嚴(yán)格控制各個(gè)導(dǎo)管中混凝土入孔的速度，一般間隔30min或者更短時(shí)間就要對(duì)混凝土面的深度進(jìn)行檢測(cè)，保持每一個(gè)澆筑導(dǎo)管內(nèi)的混凝土面高差不小于50cm，這樣能有效避免墻體出現(xiàn)夾泥的現(xiàn)象。

4.原型觀測(cè)的布置和施工安全的監(jiān)控

4.1原型觀測(cè)的布置及監(jiān)控

為保證實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海堤施工加荷過(guò)程中地基的動(dòng)態(tài)變化，最大限度地防止地基的變形和保持地基的穩(wěn)定性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)加荷速率的有效控制，避免地基受到剪切力的破壞，對(duì)加荷的具體效果進(jìn)行及時(shí)的檢測(cè)，全線(xiàn)總共設(shè)置50個(gè)觀測(cè)斷面，并埋設(shè)觀測(cè)裝置，如測(cè)斜管、沉降板以及分層沉降管等。

觀測(cè)工作主要有：第一，通過(guò)測(cè)斜管，對(duì)水平位移的情況進(jìn)行觀測(cè)；第二，通過(guò)沉降板、地表沉降標(biāo)以及分層沉降管，對(duì)沉降的具體情況進(jìn)行科學(xué)的觀測(cè)；第三，設(shè)置孔隙水壓力探頭，觀測(cè)空隙的水壓力大小。

4.2控制施工穩(wěn)定性的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

為有效避免地基受到剪切力破壞的影響，在控制施工的穩(wěn)定性時(shí)要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)程以及類(lèi)似工程的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，具體標(biāo)準(zhǔn)如下：第一，表面的沉降量一天在10mm以下；第二，每天的側(cè)向水平位移在3mm以下；第三，孔隙水壓力和荷載關(guān)系的曲線(xiàn)短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有出現(xiàn)劇烈的變動(dòng)。

綜上所述，本文通過(guò)對(duì)軟基海堤地質(zhì)情況的相關(guān)分析，提出了地基處理的設(shè)計(jì)方案，并且在此基礎(chǔ)上從提高相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、消浪沖防、混凝土防滲墻等方面對(duì)海堤軟基進(jìn)行加固，最后通過(guò)布置原型觀測(cè)實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工安全的監(jiān)控。

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