围堤填筑对吹填土软地基变形特性影响研究

崔艺潇，王莉嘉，王 凯

(宁波市交通建设工程试验检测中心有限公司，浙江 宁波 315000)

0 引 言

近些年来，我国填海造陆事业不断发展，吹填土区的地基稳定性也越来越多的被人们关注。吹填土往往具有高含水量、高有机质含量、高压缩性、低强度、低渗透性等特点，因此其工程力学性质较一般软土而言更差。

1 研究内容

1.1 工程概况

温州市瓯江口新区灵昆北堤外滩涂围垦形成陆域面积1 616 186 m2，以现状北堤水闸为界分为西围垦区和东围垦区，陆域形成设计高程5.0 m。

其中西区围垦成陆面积511 187 m2，西区港区陆域平面形态上呈现矩形，纵深337～553.5 m，宽度1 454.5 m。北侧新建1 490.4 m围堤，西侧以1～3泊位自行建设区和两桥一隧用地为界抛石护坡形成369.7 m侧堤，东侧建设403 m侧堤，南侧以灵霓大堤镇压层为界，总体形成封闭围区。东区港区陆域平面形态上亦呈现矩形，总体形成封闭围区，具体尺寸详见表1。

表1 陆域形成区域尺寸汇总表

1.2 监测方案

现以2019年12月21日至2020年1月12日监测数据为基础分析围堤填筑对吹填土软地基变形特性影响。本月主要施工的内容有：主堤堤身段第一层抛石工作已基本完成，对主堤堤身处继续进行抛石摊铺工作，第二层的抛石及摊铺工作正在进行；东侧堤部分区域已完成抛石的摊铺工作；西侧堤进行砂被铺设及塑排板的埋设。本月监测项目汇总见表2。

表2 本月监测点汇总表

(1)土体沉降观测

围堤填筑过程中，通过表层沉降观测地基的沉降量和沉降速率。加荷期每天测1～2次，每一级加载的分层厚度为1 m。棱体沉降观测在一级加载完成后进行，连续3日观测的沉降量小于3～5 mm方可进行下一级加载。

(2)土体侧向位移观测

围堤施工过程中，通过埋设测斜管观测在隔堤施工过程中地基土的水平位移。共设25个观测断面，每个断面各设置3个观测孔，设置于平台处。加荷期每天测1～2次。

(3)孔隙水压力观测

在填筑围堤的过程中，通过观测加载过程中吹填土软地基内孔隙水压力的增长和减小过程，用以控制加载速率，同时可以计算土体固结度。设25个观测断面，每个断面设1个观测孔。加荷期每天测1～2次。

2 现场监测结果及分析

2.1 沉降监测结果及分析

通过对埋设在软土地基内部的沉降杆进行监测，得到地表沉降位移，监测结果如图1所示。

图1 累计沉降量曲线图

从曲线图可以看出，各个测点的累计沉降量随时间增加不断增大，其中测点CD6-2的累计沉降量较大。前期受现场天气的影响，测点增速波动较大，随着风浪的减小，测点增速有所降低，后期由于抛石摊铺工作导致上覆荷载增大，导致增速有增加的趋势。

2.2 土体侧向位移监测结果及分析

通过测斜得到土体内部侧向位移，具体见图2。

图2 XD15-1测点深度-累计位移汇总曲线

从图中曲线可以看出，测管主要变化方向为向外海侧移动。测点XD15-1最大正位移为20.46 mm，位于管口处。由于现场进入施工阶段，使测斜管的位移变化量有所增加，测管受现场施工影响使测管上部出现较大位移。

2.3 孔隙水压力监测结果及分析

通过地基土中不同深度的孔隙水压力计的监测得到孔隙水压力随时间的变化情况，结果详见图3。

由图3可知，压力增量最大的测点为KYD1-3，数值为-8.5 KPa。整体来看孔隙水压力值变化之后与初值相比几乎无变化，孔隙水压力增加或减少呈周期性变化，分析可知潮汐现象对孔隙水压力影响较大，抛石摊铺对孔隙水压力的值影响较小。

图3 KYD1孔隙水压力-深度变化图

3 结 论

主堤堤身持续进行填筑，使堤身自重增加，上覆荷载增大，沉降量逐渐增大，沉降速率随填筑施工的进行逐渐增大后趋于平稳,无突变情况。

目前，测斜管监测到的深层水平位移产生的变化主要是因潮汐水流带动泥沙引起的，测管受现场施工影响使测管上部出现较大位移。测点位置总体较为稳定，测管整体晃动较小，主要位移方向为向外海侧移动。

监测到的孔隙水压力值较为平稳，单次的变化量主要受潮汐静水压力影响，但变化幅度相对较小，累计孔隙水压力增加与累计减小相对均衡，上覆荷载对孔隙水压力影响较小。