黄骅港某项目真空预压地基设计

何蔚华

摘  要：本文就黄骅港某项目的陆域地基处理进行分析，结合在真空预压设计过程中遇到的难点和问题，阐述真空预压地基相关设计要点。

关键词：真空预压;地基处理

一，项目概况

在区域经济走向协调发展的大格局下，京津冀都市圈发展纳入国家战略，并将成为继长三角、珠三角地区之后的“第三增长极”。在信息经济条件下，现代物流在经济发展中愈来愈顯示出其重要作用和战略地位，成为最具影响力的经济运行基础和拉动经济增长的重要引擎。随着沧州渤海新区的发展，未来该地区工业结构升级和经济总量扩张必将导致大宗原材料的进口和产成品的外运需求总量急剧膨胀。各类货物的流通需求量将日益增加，但目前煤炭港区后方仓储库区堆场有限，库区的储运能力已无法满足需求。为满足今后巨大的吞吐量增长，急需进行本项目的建设。

该项目地基处理区域原为海域，2008年修建围堤形成封闭区域，后由疏浚煤炭港区航道吹填形成陆域，并经晾晒1年多，泥面标高在1.9～3.7m（85国家高程系统，下同）。项目总占地46.95万㎡，包括杂货物流区和原油物流区两个物流区。

二，地基处理设计

1.地质条件分析

根据地质勘察资料分析，场地表层主要有②1淤泥质黏土：灰色，饱和，流塑，具高压缩性，土质较均匀;②2粉土：灰色，很湿-湿，稍密-中密，土质较均匀，含少量贝壳碎片，局部相变为粉质黏土;②3淤泥质黏土：灰色，饱和，流塑，具高压缩性，土质较均匀。这几层土厚度大、含水率高、强度较低、压缩性高、土体指标差，必须进行加固处理，方能满足场区的稳定及使用要求。

2.地基处理方案选取

本工程地基处理的主要土层为吹填土和原状的淤泥质黏土，通常对于这类厚度大、含水率高、强度较低、压缩性高的软弱土层，其地基处理方式主要有复合地基法及排水固结法。从本工程的地质条件分析，排水固结法是较为经济合理的地基处理方法。

排水固结法是通过打设塑料排水板或砂井，形成竖向排水通道，施加外部荷载，使天然土体发生固结的方法。根据加载方式不同，传统的排水固结法主要为堆载预压法、真空预压法及真空联合堆载预压法。该方法用于软基加固时具有造价低、加固效果好、施工工艺成熟等特点。真空预压法无需堆载填料，在排水通道上铺设不透气密封膜形成不透气层，通过抽真空形成负压，对软土层产生附加应力，使土体得以固结。预压荷载施工时无须控制加荷速率，荷载可一次快速施加，速度快、工期短;施工中无噪音、无振动、不污染环境。对于堆载材料缺乏的项目，更能显出该法的优越性。采用该方法处理后的地基承载力提高幅度不大，通常在80kPa左右。若真空预压效果达不到设计要求时，可采用真空联合堆载预压法，两者的加固效果可叠加。

由于本工程的地基处理面积大，软土层厚度大，压缩性高，强度较低，采用真空预压法即可满足本工程地基承载力80kPa的使用要求，而且该方法在黄骅港的其他工程中已获得广泛应用，加固效果良好，施工工艺成熟。因此本工程地基处理采用真空预压法。

3.设计过程中的难点和问题及解决方案

加固土层范围内的②2粉土为透水透气层，且其埋藏深度较深。本项目真空预压分区面积为25000㎡左右，若每个分区边界均设置黏土密封墙，将大量增加黏土密封墙工程量，进而影响工程投资和建设工期。本次设计将每4个或5个相邻的小分区周围设置黏土密封墙，黏土密封墙形成的封闭区域内各分区真空预压工作同步进行，如此便解决了小区域内透水透气层漏水和漏气的问题。对于软土层下方的透水层，本工程将排水板打设深度至透水层上方1m，从而形成底部封闭。

本工程陆域海侧边界为斜坡式护岸结构，填料空隙大，易产生漏气现象，采用真空预压处理难度大，处理效果达不到预期效果，因此采用堆载预压法进行处理。

处理区北侧边缘处建有油品管架，，故自管架以南20m范围内采用换填法进行处理。

4.真空预压方案

本工程真空预压法区处理面积为39.77万㎡。经现场踏勘，吹填区内存有积水，因此施工前需将积水排空，然后对淤泥表面进行处理。表面依次铺设1层编织布，2层荆芭，1层土工布进行处理，以增加土体表面承载力和抗拉力。再推填素填土找平以形成工作垫层。在工作垫层上铺设0.4m厚的中粗砂垫层形成水平排水通道，垂直排水通道采用塑料排水板，间距1.0m，按正方形布置，排水板插入淤泥质黏土层，并距离③1粉土层顶面1.0m。排水板深度根据各处理分区的土层分布情况综合确定。排水板上部铺设密封性好，韧性、抗老化性能及抗穿刺能力强的专用密封膜，每个区的密封膜面积应大于处理面积。真空预压区边界处采用密封墙进行密封处理，区块间采用密封压膜沟。密封压膜沟必须切断透水层，进入不透气土层深度约1.0m。密封墙进入原泥面至②2粉土层以下不少于1.0m。密封墙采用双排泥浆搅拌桩，搅拌桩直径为700mm，搭接宽度200mm。密封压膜沟用粘土换填并压实，压实度不小于90%。每个小区块按约800～1000㎡一套均布7.5kW真空射流泵，主干管间距25m左右，滤管间距4m左右，均采用直径63mm软式滤管。

真空预压处理区要求膜下真空度应稳定地保持在85kPa以上，且均匀分布。要求稳定抽气72小时后可开始计时，并转入正常抽真空阶段，有效满载预压时间不低于90天。根据沉降—时间曲线推算固结度，处理后地基土的平均固结度大于85%以上方可卸载。满足卸载标准后，停止抽气并将真空预压区膜上覆水排出。卸载后补填，再采用自振动压路机碾压后，场地平整至交工标高。

三、结语

通过本项目的真空预压设计，体现了常规真空预压软土地基处理设计过程中经常遇到的重难点，主要有：1）真空预压主要适用于以黏性土为主的软土地基;2）同时作业的抽真空区域要确保形成密闭条件，主要体现在，排水板不得穿过黏性土层到达透水层，四周黏土密封墙需要穿透处理土层范围内的透气透水夹层;3）真空预压处理区外围区域应视现场实际情况采用换填、堆载预压等其他地基处理方式。

参考文献：

[1]中华人民共和国国家标准.GB/T 51064-2015 吹填土地基处理技术规范. 北京：中国计划出版社，2015