码头后方陆域软基处理施工要点探析

游昌达

摘要：本文结合具体工程，对码头后方陆域形成的对软弱基础的加固处理施工原理、施工工艺、施工要点等方面进行了论述，对应用堆载预压排水固结法的地基处理施工控制要点进行探析。

关键词：陆域；排水体系；超载预压；排水加固

中图分类号：U416.1 文献标识码：A 文章编号：1672-9129（2018）07-0114-02

Abstract：This article discusses the construction principles， construction techniques， and construction points for strengthening the weak foundations formed on the land area behind the pier in combination with specific projects. The construction control points for the foundation treatment using the surcharge preloading drainage consolidation method Conduct an analysis.

Key words：land drainage system overload preloading drainage reinforcement

前言

软弱性土层在我国的分布范围很广，在东南沿海的一些地区就有大量的分布，软弱性粘性土层具有诸多显著的特点，比如说这类土层的天然含水量与其它土层相比就比较大，并且它的渗透性一般来说是比较差的。在各类港口码头工程建设中，陆域后方回填由于该地基固结和变形会产生较大的变形和不均匀沉降，并且沉降的过程所需要的时间很久，加上软弱性粘性土层本身的稳定性较差，承受力也达不到要求。因此，在码头工程建设中需要对这类地基进行必要的处理，如软基排水固结法中的堆载预压等。但是由于施工过程控制及监测等原因，造成加固效果存在较大的差别。

工程概况

宁德某万吨级多用途码头工程项目，后方陆域堆场形成4.6万余平方米，护岸1200多米，工程所处环境为海区近海港湾，后方陆域为淤泥滩涂，软弱地基，地基土层工程性质如下：地基主要是由淤泥、淤泥质土、粉质粘土以及粉砂组成。根据本工程的陆域地质特征，选用的地基处理方法为砂垫层、塑料排水板联合超载预压排水固结法。

塑料排水板联合堆载预压法属于软基排水固结法地基加固处理方法之一。该施工较为简单，可操作性较强，适应性较广，工程造价相对较低，施工效率较高，加固质量可控。这种方法的原理主要为：软弱性粘性地基当中含有一定量的孔隙水，当孔隙水受到一定的荷载作用时，就会被缓慢的排出去，与此同时，地基中的孔隙體积由于缺少了孔隙水，体积就会逐渐的降低，地基也就会发生一定的固结变形。除此之外，超静水压力会慢慢的减小，这就导致有效应力会变大，地基的强度会增大。

施工工艺：清表→铺设砂垫层→打设塑料排水板→监测点预埋→陆域回填→超载预压→堆载→卸载。

1 砂垫层施工

砂垫层作为加固系统中水平排水体系，砂垫层的质量直接影响加固效果和施工预压工期，本项目设计砂垫层厚度为1m，要求细度模数不小于2.4，含泥量不大于 3%的级配良好的中粗砂，渗透系数不小于10-3cm/s。施工过程中要注意控制砂的质量及砂垫层的厚度，提高抽检频率，保证砂垫层的质量及软基加固的效果。

砂垫层施工采用趁潮抛填，施工前，在施工区域先进行试抛，以确定水深、水流对抛砂的影响，合理调整抛填位置和顺序，防止抛填过程中产生砂流失，对施工区域进行合理的区域划分并及时进行整平施工，防止抛填过高，对原泥面造成破坏，施工过程中应采用轻型机械，避免对软土表层造成破坏，造成砂泥混合，影响排水效果。

2 塑料排水板施工

塑料排水板作为加固系统中竖向排水体，本项目采用板深小于25m的B型板，设计采用等边三角形布置板位，间距为50cm；采用震动沉管，打设深度要求穿透淤泥质土层进入粘性土层1.0m。

2.1 施工要点

①对排水板的技术性能应进行充分的检验。按照相关的要求，每批产品在进场时，都要进行检验。可以采用抽查检验的方式，只有检验达到要求，才能进行具体的施工。

②保证板体打设入土施工的连续性，避免板体断裂，否则应重新插打。

③在对打入地基的塑料排水板进行选择的过程中，应该选择整板。长度如果满足不了要求，需要进行接长时，必须要严格按照以下所描述的方式进行。首先，应该先把板滤膜充分的剖开，其次，使芯板对插搭接，保证搭接长度在20cm以上，当搭接工作完成后，要重新进行滤膜包裹。

④插打排水板必须保证设计入土深度。插板垂直度偏差不超过插板长度的1.5%，在插打排水板时还必须要注意与管靴的连接问题，连接一定要牢固，这样才可以保证在提管的过程中不会把塑料排水板一块带出来。当到达设计深度之后，应该停歇一段时间，然后匀速提升，这样可以有效降低回带，注意拔管的速度不能过快。在拔套管的过程中，应该垂直向上拔。如果在插打程中，产生的回带量过多，或者是长度较长，超过了规定的50厘米。那么就应该停止施工。对造成回带的原因进行检查。采取有效的措施来降低回带量。

⑤在施工过程中，要注意时刻保护塑料排水板的滤膜，尽量避免损坏。这样就可以有效的避免淤泥进入板芯。一旦淤泥进入，就会对输水孔产生一定程度的堵塞，导致排水效果大幅度降低。

⑥在进行排水板的施插工作时，要注意板头的长度，当完成施插工作并且切断之后，要保证露出砂垫层的板头长度达到一定的标准。这个标准通常是不能小于15厘米。并且要对插管的孔洞进行及时采用中粗砂回填。

⑦在施打过程中，可能会遇到一些地下障碍物。如果碰到的地下障碍物导致施打过程无法继续，就应该重新选择施打排水孔的位置。

3 堆载预压

堆载预压的回填料采用工程陆域后方山体开山土石混填，块石≤100kg。采用自卸汽车和推土机联合作业，逐级堆载填筑，分5级回填加荷，回填至设计标高分3级回填加荷，填筑层采用震动碾压达到压实度要求，超载预压荷载分别为堆场三级，护岸挡土墙为一级，每一级加载厚度为1.0m，分二层填筑，每层填筑厚度不得超过0.5m。第一级第一层回填施工中要注意对砂垫层的保护，采用轻型施工机械，每级填筑时间为20天，其中堆载8天，静压12天，填筑速率控制标准为：填筑时平均沉降量应≤15mm/d，孔隙水压力值/附加荷载值≤0.5，水平位移≤5mm/d，超过标准值时应放缓回填速度或暂定回填，待观测稳定后再行回填。

①按设计要求测放中心线、边线和高程控制桩，堆载范围按设计要求，不得小于设计轮廓断面。

②堆载时应由海测向岸方向回填，严格控制加载速率，回填厚度等等。同时还要注意堆载预压土的填筑速率，使填筑速率满足之前的设计要求。

③当堆载预压时间和沉降量达到事先规定的标准之后，就依据相关的观测资料，由建设单位组织设计、监理、施工单位共同研究确定卸载时间，完成卸载。

④在施工的过程中，应该对相关的沉降观测设备进行充分的保护，避免损坏监测设备。

⑤对具体的施工过程要进行实时的动态监控，如果发现有任何异常的情况，都应该及时汇报，研究解决方案。

4 施工监测

① 施工沉降观测

砂垫层施工完成后埋设沉降板，按每2000m2一块布置，板底采用为1.0*1.0m2，厚度1cm的钢板，板上焊接沉降杆采用可以接长的镀锌钢管，每节长度1.0-1.5m，连接到堆载预压层顶面以上1m为止，外面采用大的钢管管套保护。回填堆载施工过程中要求每天观测2次，恒载期每天观测1次，卸载后每3天观测1次，直到经检验地基沉降达到稳定后方可结束观测。

②水平位移观测

在加固区边缘要埋设测斜孔，进行边桩水平位移控制，水平位移每昼夜按不大于5mm控制，每天观测1次。

③孔隙水压力的观测

要埋设相关的观测设备，观测设备的选择孔隙水压力计。埋设观测设备的目的主要是用来对淤泥的固结变形情况进行观测，除此之外，还可以观测到水位变化的情况以及孔隙水压力减小过程遵循的规律。

5 施工效果

通过工后勘察，本工程采用塑料排水板堆载预压软基加固施工方法，根据实测沉降数据计算软基的固结度达到90%以上，堆场沉降较为均匀，残余沉降量小于20cm，达到设计要求，但护岸结构物存在较为明显的不均匀沉降，设计上预载时间比陆域堆场要短60天，荷载少2级（少2m），且堆载的范围仅为挡土墙位置，未延伸至整个护岸，对加固效果造成一定的影响，但总体加固效果还是较为明显的。

6 陆域软基加固处理施工的控制重点及建议

①施工过程中对各环节的质量标准要进行严格控制。

②必须严格控制中粗砂的质量，各项指标必须满足设计要求。施工过程中避免砂面受淤泥污染，有污染应及时换填。

③避免塑料排水板板头出现被涌泥埋等情况，塑料排水板插打垂直度、深度必须保证达到设计要求度，保证竖向排水效果；

④堆载预压要严格控制加荷速率，加强观测，保证地基及岸坡稳定，保证堆载预压的时间。

⑤加强施工过程的监测，及时整理相关数據，分析相关关系曲线，推算固结度和变形量，分析处理加固效果，为确定堆载时间提供充分的科学依据。

7 结语

对于软土地基的处理有很多方法。处理措施方案选择应根据工程自然概况、工程地质、使用要求、投资规模及工期要求等情况综合考量，不同的方法都有相应的适用范围，塑料排水板联合堆载预压加固软基的方法比较适用于堆载料来源方便和工期较为充裕的工程，各种软基加固的施工方法都要注意加强施工过程的质量控制和施工效果监测。

参考文献

[1]赵明华.土力学和基础工程[M].武汉工业大学出版社，2000.