邯黄铁路连岛大堤地基处理工程方案研究

韩冬艳

（河北省水运工程规划设计院）

邯黄铁路连岛大堤地基处理工程方案研究

韩冬艳

（河北省水运工程规划设计院）

本文通过真空预压塑料排水板处理方案和现场拌合粉煤灰方案两个方案的优缺点对比，针对具体工程进行方案研究，选出适合的地基处理方案。

地基处理；真空预压；粉煤灰

在我国沿海、各大河流的中下游以及大型湖泊周围接近地表部分的土层中存在着厚薄不均的淤泥质土、吹填土、杂填土以及其他类型高压缩性土质，其强度、渗水性、承载力等物理特性无法满足正常的港口工程建设。这就需要通过各种不同的地基处理方法来改善这些软弱地基的性能，以达到港口工程建设的需要。同时还可以减少因地基太软导致的地基沉降现象出现的情况。

1 项目概况

邯黄铁路连岛大堤工程位于黄骅港南分隔堤北侧，综合港区通用散货码头堆场一侧约2.6km，专业矿石码头堆场一侧约1.4km。大堤长约4km，路堤顶宽40m，路面标高3.6m。本工程所处区域正在进行吹填施工，吹填交工标高3.6m。参考附近工程吹填料应为淤泥和淤泥质粘土。

根据设计要求，本工程在处理后地基承载力特征值不小于80kPa，满足一般施工机械通行，用作邯黄铁路路基后续施工的临时施工通道。

2 工程建设方案

2.1 真空预压塑料排水板处理方案

真空预压技术是用专门的设备，通过抽真空在地基中产生负压，使土体空隙中的水分排出，从有效应力原理可知，空隙水压力减小后，有效应力就相应增加，在压力差作用下，土体中的水分被排出，抽气过程中，土体得到固结，土体强度得到提高。其特点是工期短，效益好，但施工工艺复杂，成本略高。

考虑本工程建于新吹填区域，表层土较软，需铺设工作垫层，工作垫层采用1层编织布+3层荆芭（或双向土工格栅）+1层土工布结构，其上人工堆填600mm厚粉土。

工作垫层形成后可用小型机械铺设400mm厚中粗砂垫层。然后打设塑料排水板至-15m标高，铺设滤管和3层密封膜并填筑压膜沟。

抽真空稳定到85kPa后堆填1.4m厚粉土。

真空预压完成后顶面整平碾压至设计标高3.6m。

工程完成后平均固结度应不小于85%，地基承载力特征值可达到80kPa，使用荷载按80kPa考虑时后期残余沉降不大于35cm。

2.2 现场拌合粉煤灰方案

该方案采用专利技术，专利号ZL 2009 1 0243038.0。该专利技术首先利用湿地推土机在软基表层铺筑1000～2000mm厚混合料（废弃的含钙粉煤灰渣按一定比例与特种添加剂混合），混合料吸收软基中的大量水分并发生化学反应，使表层达到能够承载施工机械的效果。按照设计地基地耐力的要求，利用长臂反铲挖掘机将含钙粉煤灰渣按一定的体积比与特种添加剂混合，再与海里淤泥按比例搅拌混合，搅拌深度3.5-5米。混合后氧化钙反应吸收淤泥中的大量水分，特种添加剂起催化作用促使氧化钙、流离钙与淤泥加速反应固化，静置72小时后，反应完成，得到改性土体。

本技术工程实例山海关船舶重工有限责任公司软基处理工程，工程处理前照片和利用粉煤灰对淤泥进行处理后照片如下：

本工程方案先将特制混合料（含钙粉煤灰+特种添加剂）与表层6m厚度范围内的淤泥质土现场混合搅拌后回填，并对表层1.2m厚拌合物分层碾压到设计标高3.6m。该工法处理后可满足处理土层平均固结度不小于85%，表层4m范围内地基承载力特征值不小于80kPa。

施工流程：施工准备→来料分别入罐→粉煤灰与特种添加剂精确计量入搅拌罐→混合料搅拌1.5分钟→运输车运料至现场→湿地推土机铺料→挖掘机按比例搅拌→移动机具进行下区域的循环施工。

3 方案比较

本工程针对真空预压塑料排水板处理方案和现场现场搅拌粉煤灰方案进行估算，真空预压方案工程直接费7387.91万元，粉煤灰方案工程直接费5813.72万元。从工程直接费比较，显然现场搅拌粉煤灰方案投资更省。

真空预压处理方案与现场搅拌粉煤灰方案相比较，具有①不需要大量的堆载，可省去加载和卸载工序，节省大量原材料、能源和运输能力，缩短预压时间；②真空预压所产生的负压使地基土的空隙水加速排出，可缩短固结时间；同时由于空隙水排出，渗流速度的增大，地下水位降低，由渗流力和降低水位引起的附加应力也随之增大，提高了加固效果；且负压可通过管路送到任何场地，适应性强。排水板可以打入深层地基，处理深度大，后期残余沉降小；③真空预压工法理论依据和施工方法成熟；④缺点是造价较高，施工工序多且工期较长。

现场搅拌粉煤灰方案，施工简单，设备少且工期短，造价较省，但因其处理深度有限，只处理浅层地基，处理层以下水体无法排出，后期残余沉降较大。目前推广程度不高。因此，此工法适宜处理软弱层比较薄，且工后沉降要求不高的工程。

综上所述，结合本工程实际，采用真空预压塑料排水板处理方案进行地基处理。

4 结语

随着我国国民经济的高速发展，港口建设也飞速发展，围海造地、吹填造陆形成的陆域其承载力往往达不到工程建设要求，必须进行地基处理，来增加地基的强度和稳定性、减少地基变形。地基处理的方法多种多样，其适应性和经济性是我们选择地基处理方法的关键，通过不断的工程实践，探索最适合的方法能达到事半功倍的效果。