湄洲灣港秀嶼港區(qū)石門澳作業(yè)區(qū)6#、9#、11#泊位陸域地基處理工程質(zhì)量管理

◎ 藍(lán)家香 福建省石門澳港口建設(shè)發(fā)展有限公司

1.工程概況

工程區(qū)陸域總面積約為44.9萬m2，湄洲灣港秀嶼港區(qū)石門澳作業(yè)區(qū)6#、9#泊位工程陸域總面積為19.66萬m2，湄洲灣港秀嶼港區(qū)石門澳作業(yè)區(qū)11#泊位工程的陸域總面積為22.58萬m2，6#、9#泊位工程陸域位于11#泊位工程的陸域西側(cè)，兩個工程陸域之間為規(guī)劃支持系統(tǒng)區(qū)的進出港道路，寬12米，面積為0.46萬m2，支持系統(tǒng)陸域總面積2.2萬m2。地基處理設(shè)計標(biāo)高+8.8m，陸域地基處理交地標(biāo)高為+8.9m（含預(yù)留沉降量0.1m）。項目估算投資1.66億元。

2.地基處理技術(shù)

聯(lián)合堆載區(qū)主要施工工序為：清表—鋪設(shè)編織土工布+竹筋—回填海砂—B型塑料排水版—淤泥密封墻—濾管鋪設(shè)—鋪設(shè)無紡?fù)凉げ肌佋O(shè)編織土工布—鋪設(shè)真空膜—鋪設(shè)無紡?fù)凉げ肌佋O(shè)編織土工布—回填0.8m海砂—回填1m砂包土—回填1.7m淤泥堆在—卸載—普夯—碾壓。

強夯區(qū)主要施工工序:清表—強夯—普夯—碾壓。其中試夯夯點平面布置圖見圖1。

3.地基處理工程質(zhì)量管理

3.1 B型塑料排水板施工質(zhì)量管理

設(shè)備：非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，根據(jù)實際施工需要配備，保證施打深度；

測量放樣（平米位置1m＊1m），石灰放點，施工繩；

施打深度：采用自動記錄儀或者插板機上安置高度標(biāo)尺（人工讀數(shù)，誤差較大，不可能每次停下來讀數(shù)，記錄人員間隔較遠(yuǎn)，觀看讀數(shù)不準(zhǔn)確）；

垂直度控制：插板機上圓盤刻度儀（現(xiàn)場設(shè)備未安裝，垂直度僅靠人工觀察）；

板頭預(yù)留：200mm，直接卷尺測量，簡單明了；

排水板施工一定范圍后及時把板頭插入砂墊層中，保護排水板板頭完好，板頭損壞可能造成通水不暢，影響排水固結(jié)效果。

3.2 淤泥密封墻施工質(zhì)量管理

經(jīng)常檢查泥漿稠度，確保泥漿稠度符合要求，現(xiàn)場泥漿池配備泥漿稠度檢測計，以備隨時檢測泥漿稠度。泥漿過稀則有可能造成密封墻閉氣效果差，稠度過大則可能堵塞輸送管路或者泥漿出口，造成密封墻斷層，無法達(dá)到理想閉氣效果。當(dāng)出現(xiàn)泥漿稠度不符合要求是應(yīng)及時加水?dāng)嚢杌蛘呒尤胗倌嗾{(diào)整淤泥稠度。當(dāng)泥漿稠度不符合要求時應(yīng)及時通知前方機械操作人員，暫停淤泥密封墻施工，待泥漿稠度重新調(diào)配符合要求時重新開始施工。

3.3 真空預(yù)壓質(zhì)量管理

圖1 試夯夯點平面布置圖

真空預(yù)壓濾管埋設(shè)前需將排水板板頭全部插入砂墊層中，濾管埋設(shè)完成后清理真空預(yù)壓區(qū)域，鐵器、竹片、尖銳石子都要清理干凈，沙面盡量整理平整，不遺留土堆，盡量減少真空被刺破的可能。真空預(yù)壓肯定會帶來土體固結(jié)壓縮，應(yīng)加強加固區(qū)沉降及位移觀測，利用沉降及位移觀測來指導(dǎo)施工。堆載施工時發(fā)生下列情況時應(yīng)提停止堆載，分析原因，加密監(jiān)測，待數(shù)據(jù)恢復(fù)正常再進行堆載：

a、超靜孔隙水壓力系數(shù)超過0.6；

b、表面沉降速率>30mm/d；

c、向加固區(qū)外側(cè)水平位移速率>5mm/d或不收斂。

4.效果檢驗

4.1 固結(jié)度計算

本次針對質(zhì)量管理效果檢驗中，采用三點法進行工程固結(jié)度計算，計算公式為：

式中：S1、S2以及S3為同一間隔時間下的實測沉降量；Sm為荷載作用下的最終沉降量；Ut為荷載作用下的t時刻固結(jié)度；St為荷載作用下的t時刻沉降量。在以上公式應(yīng)用下，可以實現(xiàn)對不同沉降標(biāo)沉降量實現(xiàn)對土體固結(jié)度的計算，詳情見表1。從表中可以看出，這一區(qū)域的平均固結(jié)度為93%，可以滿足設(shè)計需求。

表1 各沉降標(biāo)固結(jié)度表

表2 土層加固前后的物理力學(xué)指標(biāo)對比

圖2 十字板剪切試驗深度-抗剪強度曲線

4.2 十字板剪切試驗

各加固區(qū)在加固后進行了十字板試驗，每個加固區(qū)1組。測得的土體固結(jié)不排水抗剪強度曲線見圖2所示。根據(jù)檢測結(jié)果，加固區(qū)地表形成硬殼層，且硬殼層地基十字板抗剪強度超過80kPa，或部分區(qū)域為砂性層，不適應(yīng)做十字板強度。由檢測數(shù)據(jù)可見，大部分加固區(qū)十字板強度相對較高，僅B4-3及B4-2區(qū)在5m深度附近存在較軟弱夾層。從圖2中可以看出，加固前后的軟土層原狀土抗剪強度37kPa-59kPa，地基加固后十字板強度處B4-3外，基本個點十字板強度均在25kPa-80kPa，表明該地塊地基處理效果較好，具有較好的地基承載力。B4-3區(qū)地基在砂性土和粘性土結(jié)合位置5m深度處存在十字板10 kPa左右值，及相對軟弱層，今后在地塊使用過程中應(yīng)注意。

4.3 土層物理力學(xué)性質(zhì)

在地基處理完成后，對各真空預(yù)壓及真空聯(lián)合堆載加固區(qū)進行取土及室內(nèi)土工試驗檢測。因處理區(qū)未進行相關(guān)檢測，故將本次檢測結(jié)果與建設(shè)單位提供的勘察資料進行對比。結(jié)果表明，加固后土體在含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)等均有較明顯的減小，土體強度有明顯增長，土體物理力學(xué)性質(zhì)明顯改善。針對土層加固前后的物理力學(xué)指標(biāo)進行對比分析，詳情見表2。

通過表2可以看出，加固前后的土層含水量有顯著降低、密度增大、液性指數(shù)減小以及凝聚力增大等等，總之通過加固處理土體各項物理力學(xué)指標(biāo)得到顯著改善。

5.結(jié)論

根據(jù)本項目的數(shù)據(jù)匯總及分析，得出以下結(jié)論。

（1）監(jiān)測數(shù)據(jù)也表明，各加固區(qū)在經(jīng)過真空預(yù)壓處理后，本項目各區(qū)沉降在270.8mm～1632.5mm，差異沉降明顯，各區(qū)卸載按實測沉降曲線推算的固結(jié)度均達(dá)到93%，連續(xù)10天實測沉降速率均滿足設(shè)計提出的卸載標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2）根據(jù)取土試驗和十字板剪切試驗，各加固區(qū)土體力學(xué)性質(zhì)均有較明顯改善，地基處理效果較好，壓實度及承載力均達(dá)到設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了地基處理的效果。

（3）在對水土加固前后物理力學(xué)指標(biāo)對比中發(fā)現(xiàn)，加固前后的土層含水量有顯著降低、密度增大、液性指數(shù)減小以及凝聚力增大等等，總之通過加固處理土體各項物理力學(xué)指標(biāo)得到顯著改善。