厦门海沧港区泊位处理研究

杨宁

摘 要：本文结合已建的工程实例，介绍地基处理方案，并分析施工中遇到问题的解决方案。

关键词：海沧港区13#泊位 地基处理 排水系统

工程概况

1、基本情况

该工程位于拟建码头位于厦门湾内九龙江口的北岸，厦门港海沧港区内，为厦门港几大港区之一。西临14#码头，东邻工作船基地，码头由外侧50000DWT泊位和一个内港池组成，内港池北侧为工程陆域范围。工程所在区域范围内滩面标高在-3.5m～2.8m之间，地势相对较为平坦。

工程勘探深度内所揭示的地层，主要由第四系全新统的淤泥、淤泥质土、粉质粘土、砂卵石及燕山期花岗岩侵入体等组成。各单元土层的分布及工程特性自上而下分层如下：①、（1-1）、（1-2）、（1-3）为淤泥类或松散砂层；②、（2-1）、（2-2）、（2-3）层为淤泥质土夹砂或为较软的一般粘性土类，强度低、压缩性高、工程性质软弱；③、粉质粘土（3-1）细砂混粘性土、以及（4-1）粉质粘土均强度一般，中偏高压缩性，工程性质一般；④、（4-2）层为中密～密实状态的中粗砂或粗砾砂混卵石粗颗粒类土，强度较高，低压缩性，有一定厚度，工程性质较好；（5-1）、（5-2）层均为残积土类的密实土层，强度较高，低压缩性，工程性质较好；（6-1）为花岗细晶岩脉岩的强风化层；⑤、（8-1）及（8-2）为花岗岩全、强风化层，强度较高，低压缩性，工程性质较好；⑥、中风化花岗细晶岩；⑦、中花岗岩均为强度极高的硬质岩体，可视为不压缩地层，具有球形风化地层特征、基岩面有起伏。

2、使用要求

场地均布荷载均按20kPa设计，本工程场地地基工后固结度要求达到90%以上，工后地基残留沉降值满足规范要求（工后残余沉降设计按小于30cm控制）。

地基处理方案介绍

根据设计技术要求及本工程地质勘察资料，陆域范围上部地层除局部为薄细砂混淤泥层外，大多均为淤泥层，其下为较厚的淤泥质土。此两土层含水量大，承载力低，具有低强度和高压缩性的特征， 总厚度较大（平均在15m～27m，向陆侧逐渐减薄），是本工程陆域形成后需要着重进行处理的对象。地基处理采用堆载预压的方式进行处理。

1、排水系统的设计

水平排水系统采用砂垫层，本工程拟在0m高程铺设1m厚的砂垫层。

垂直排水系统采用塑料排水板，为加快土体孔隙水的消散速率，本设计采用B型及C型塑料排水板作为竖向排水系统。

一区采用25m长B型排水板，二区为28m长B型排水板；三区及四区为35m长C型排水板，宽度均为10cm，厚度不小于4mm。排水板采用等边三角形布置，间距为1.2m。

2、加载系统的设计

根据设计要求，场地回填料为中粗砂，中粗砂的容重按17kN/m3估算，水下中粗砂的容重按9.5kN/m3估算。经计算其工后沉降均满足设计要求。具体设计如下：

一区：第一阶段堆载21.4kPa（堆载至0m等高线，平均潮位线以下按浮容重计，包括1.0m砂垫层）用8天完成加载过程，静置13天（静置时间可打插排水板）；第二阶段再加载33.3kPa（堆载厚度3.5m，平均潮位线以下按浮容重计），用10天完成加载过程，静置23天；第三阶段加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天；第四阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天；第五阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天五个阶段总共完成堆载233kPa（总堆载厚度约16m），需240天。

二区：第一阶段堆载35.2kPa（堆载至3.5m等高线，平均潮位线以下按浮容重计，包括1.0m砂垫层）用10天完成加载过程，静置23天（静置时间可打插排水板）；第二阶段再加载59.5kPa（堆载厚度约3.5m），用15天完成加载过程，静置47天；第三阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），静置47天，第四阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天。四个阶段总共完成堆载213kPa （约14m），需219天。

三区：第一阶段堆载约24.2kPa（堆载至0m等高线，平均潮位线以下按浮容重计，包括1.0m砂垫层）用8天完成加载过程，静置13天（静置时间可打插排水板）；第二阶段再加载33.3kPa（堆载厚度3.5m，平均潮位线以下按浮容重计），用10天完成加载过程，静置23天；第三阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天；第四阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天。四个阶段总共完成堆载176.5kPa （总堆载厚度约13m），需178天。

四区：第一阶段堆载33.3kPa（堆载至3.5m等高线，平均潮位线以下按浮容重计，包括1.0m砂垫层）用10天完成加载过程，静置23天（静置时间可打插排水板）；第二阶段再加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），用15天完成加载过程，静置47天；第三阶段继续加载59.5kPa（堆载厚度3.5m），15天完成加载过程，静置47天。三个阶段总共完成堆载152.3kPa （约11m），需157天。

施工中遇到的问题

海沧港区陆域形成方案均为抛填海砂的方式，常规方式是先形成围堰，再进行抛填海砂及堆载预压的地基处理。而实际情况是周边码头及本工程驳岸码头的建在陆域形成前开工建设，陆域形成及地基处理的施工过程需尽量降低对周边水工结构的影响。特别是加载时期土压力的变化明显，对已建水工结构的基础会造成一定的水平位移作用。

根据上述情况，施工中设计人员对地基处理方案进行了细部的优化调整。第一步利用小型驳船在水上插打排水板，再抛填海砂（抛填时控制抛填速率），并实时观测周边码头的水平位移量，一旦发现不良观测数据即刻停止海砂抛填。第二步在进行堆载预压处理时，增大第一级的加载时间至15天并延长静置时间至20天；同时为保证总工期，分别降低第二级及第三级的静置时间，但保证加载时间不变。

结语

该项目的地基处理与陆域形成方案是紧密结合的，亦是一体的。在施工过程中根据周边实际情况进行了细部优化调整，其结果是良好的，设计方案及施工中采取的优化措施可供借鉴。（作者单位：中交第二航务工程勘察设计院有限公司）