海堤地基处理方法的比选

翁小波

摘 要：本文结合工程实例简要论述海堤主要地基处理方法的优劣。

关键词：海堤 地基处理方法

海堤软土地基处理方法主要有爆炸挤淤法、排水板法、砼薄壁筒桩复合地基法以及钻孔灌注桩、水泥搅拌桩、振冲碎石桩等方法，但是钻孔灌注桩、水泥搅拌桩及振冲碎石桩大面积处理地基成本高，一般只在特殊条件下采用，不具备普遍性。本文以浙江省台州市某港区围垦工程为例，通过爆炸挤淤法、排水板法和砼薄壁筒桩复合地基法三种海堤地基处理方法比选，说明各地基处理方法的优劣。

1.爆炸挤淤法地基处理型式

爆炸挤淤法是通过爆破挤淤置换地基中一定深度内强度极低的软土层，使得地基土中可压缩层大大减少，其优点是工后沉降较小，施工进度快。但是该地基处理方法石方用量大。近年来，随着爆破挤淤置换技术的发展，置换效果大大提高。在石料储量足够、运距较近的情况下，具有较好的适用性。

海堤堤顶高程6.20m，防浪墙顶高程7.0m，堤顶宽度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程处设3.0m宽消浪平台，平台上部为反弧形挡墙，下部以1：1.8斜坡至0.0m高程的护脚平台，护脚平台宽为3.0m，堤脚设大石块护脚。

海堤迎潮面反弧挡墙采用C30埋石砼结构，消浪平台和消浪斜坡安放单重1t的C30砼四脚空心块。护脚平台及平台至-1.0m高程斜坡表面采用厚80cm的C30细骨料砼灌砌块石护面，堤脚采用大石块保护，表面大石块单重≮500kg。

海堤内侧在4.0m高程处设3.0m宽平台，平台以上以1：1.5斜坡与堤顶衔接，斜坡采用干砌块石护面，平台以下以1：1.5斜坡至涂面，表面采用大石块理砌。

海堤爆炸挤淤至高程-23.50m左右，底宽2 9 m，控制最大腰宽57m。海堤每延米建筑工程投资10.99万元。

2.排水板法地基处理型式

排水板法是利用在软土地基中打设竖向的排水板，大大缩短地基排水时间，加速地基固结速率，从而快速提高地基的承载能力。目前GPS定位系统辅助水下敷设土工织物及打设排水板在围垦工程和防波堤工程中已应用较多，其打设精度和进度可满足工程施工要求。排水板法施工进度慢，海堤断面较大、占地多。

海堤堤顶高程6.20m，防浪墙顶高程7.0m，堤顶宽度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程设宽3.0m的消浪平台，平台上部为反弧形埋石砼挡墙，下部以1：2斜坡至高程0.0m，设宽5.6m的镇压平台，平台规则摆放3排单块重 1t的砼四脚空心块，外侧设C30埋石砼地梁，平台以下以1：20的坡度至-1.5m高程，表面采用大石块理砌护面，并设C30埋石砼格梁；-1.5m高程以下为大石块护脚，以1：3的坡度至涂面。

在海堤内侧4.0m高程处设3.0m宽平台，平台上部以1：2斜坡与堤顶衔接，坡面采用干砌块石护面，平台下部以1：2斜坡至-1.0m高程处宽20m镇压平台，坡面采用大石块理砌。-1.0m高程平台下部以1：2的斜坡至涂面。

海堤基础采用排水板法进行排水固结处理。排水板插入涂面深度13～21m，间距1.2m，正方形排列，地基处理宽度90.0m。为减少地基挤淤，抛石体范围涂面铺设一层30kN/m有纺土工布，土工布顶面排水板插设范围铺设一层厚80cm的碎石垫层作为基础排水通道，并在碎石垫层顶铺设一层110kN/m的土工格栅。

海堤每延米建筑工程投资10.70万元。

3.砼薄壁筒桩复合地处理型式

砼薄壁筒樁复合地基法是将砼薄壁筒桩灌入地基土，使其作为竖向增加体，薄壁筒桩与桩间土组成复合地基，使地基土得到加强，其优点是工后沉降小，施工进度快。

海堤堤顶高程6.20m，防浪墙顶高程7.0m，堤顶宽度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程设一宽3.0m的消浪平台，平台上部为反弧形埋石砼挡墙，下部以1：2斜坡至高程0.0m，宽5.6m的镇压平台，平台规划摆放3排单块重1t的四脚空心块，外侧设C30砼地梁，平台以下以1：10的坡度至-1.5m高程，表面采用大石块理砌护面；-1.5m高程以下为大石块护脚，以1：3的坡度至涂面。

在海堤内侧4 . 0 m高程处设3.0m宽平台，平台上部以1：2斜坡与堤顶衔接，坡面采用干砌块石护面，平台下部以1：2斜坡至高程-1.0m，宽15m的平台，坡面采用大石块理砌。-1.0m平台下部以1：2的斜坡至涂面。

海堤基础采用砼薄壁筒桩复合地基法进行处理。现浇砼薄壁筒桩桩长13～21m，外径100cm，壁厚12cm，排间距3.0m，正方形布置，地基处理宽度60.0m，地基处理范围内铺设一层250cm厚石渣垫层。

海堤每延米建筑工程投资15.08万元。

4.地基处理型式比选

①海堤主要特性、主要工程量及投资对比。a.爆炸挤淤法地基处理深度为11.5～19.5m，处理深度为57m，每延米海堤需要各种石料1476m3，预制砼四角空心块7.43块，每延米投资10.99万元。b.排水板法地基处理深度为13～21m，处理深度为90m，每延米海堤需要各种石料927m3，预制砼四角空心块12.61块，排水板1045m，土工布及土工格栅228m2，每延米投资12.61万元。c.砼薄壁筒桩复合地基法地基处理深度为13～21m，处理深度为60m，每延米海堤需要各种石料645m3，预制砼四角空心块7.43块，砼薄壁筒桩53.5m，每延米投资15.08万元。

②不同地基处理型式优缺点。

a.爆炸挤淤法。优点：施工进度较快；工后沉降较小；堤身占用海域面积较小，有利于挖入式港池和码头建设与布置；度汛安全可靠性高。缺点：对附近环境影响较大；石料需求量大；投资相对较大。

b.排水板法。优点：运用广泛，施工技术成熟可靠；石方用量较少；投资较省。缺点：施工工序多，施工进度较慢，工期较长；工后沉降较大；堤身占用海域面积较大，不利于挖入式港池和码头建设与布置。

c.砼薄壁筒桩复合地基法。优点：石方用量最小；工后沉降较小；堤身占用海域面积较小；度汛安全可靠性高。缺点：砼用量大；施工难度较大；不利挖入式港池的布置；投资最大。

③地基处理型式比选分析。工程投资：海堤排水板法地基处理型式可比性投资最省，建筑工程投资较爆炸挤淤法每延米省0.29万元，较砼薄壁筒桩复合地基法每延米省4.32万元。

环境影响：海堤爆炸挤淤法地基处理型式较排水板法石方用量多约176万m3，较砼薄壁筒桩复合地基法石方用量多约267万m3，石料需求量较大，石料场开采范围较大，爆炸挤淤施工震动影响大，对附近海洋环境影响较大。

施工条件：爆炸挤淤法地基处理型式施工进度快，堤身可一次性达安全度汛高程以上，度汛安全性较好；海堤排水板法地基处理型式堤身须分层加载，施工进度慢，并且度汛安全性不及爆炸挤淤法；砼薄壁筒桩复合地基法桩基施工难度较大，砼用量大。

运用条件：爆炸挤淤法和砼薄壁筒桩复合地基法地基处理型式堤身工后沉降小，堤顶高程容易得到保证。排水板法地基处理型式外海侧抛石镇压层较长，且工后沉降较大。

该工程为港区造地工程，海堤分为两段：外海侧海堤外侧需布置港池以及码头，内陆侧海堤外侧无此要求。

外海侧海堤外侧即为挖入式港池，港池底高程-18.0m～-23.0m，排水板法处理地基海堤占用海域面积最大，要求港池边线距离堤轴线的距离最大，不利于港池及码头的布置，爆炸挤淤法处理地基海堤断面最小，对港池的布置有利。

经综合技术经济分析，外海侧海堤地基推荐采用爆炸挤淤法处理，内陆侧海堤推荐采用排水板法处理。

参考文献：

[1]海堤工程设计规范.（GB/T 51015-2014）.

[2]防波堤设计与施工规范.（JTS 154-1-2011）.