分区循环堆载预压在滩涂地基处理的应用研究

祝 云 琪

(宝钢工程技术集团有限公司，上海 201999)

分区循环堆载预压在滩涂地基处理的应用研究

祝 云 琪

(宝钢工程技术集团有限公司，上海 201999)

以某大型钢铁厂新近围圈一滩涂地基处理为例，根据场地的地质特征、土方资源分布及项目规划情况，提出了三种地基处理方案，通过比选，选取了分区循环堆载预压处理方案，经监测检验，说明采用该地基处理方法效果较好，为其他类似工程提供了参考依据。

滩涂，分区循环堆载预压，地基处理

0 引言

某大型钢铁厂新近吹填一块面积约107万m2的滩涂以进行土地储备，吹填材料主要为砂，于2006年年底吹填完成。该区域迄今已有几个项目完成建设，后续项目将陆续展开。当前每个项目的地基处理都是结合项目进行的，在操作之中主要存在以下问题：1)地基处理周期短，工期压力大，地基处理费用较高；2)各个项目的地基处理各自为政，为区块之间的衔接、资源调配等造成一定的不便。

另厂区近几年的工程建设，有近数十万立方米的废弃土方需要处置，而且部分土方就堆置在该滩涂内，如将这些土方运出厂外，费用不菲，能否将这些土方用于滩涂区域进行地基处理，是厂方十分关心的一个问题，为此有必要对滩涂区域的地基处理进行总体规划。本文根据场地的地质特征、厂区的土方资源分布及项目规划情况，提出以厂区现有的废弃土方作为堆载预压料，对场地分区循环进行堆载预压处理。

1 滩涂地基处理方案

1.1 地质分析

该场地由上至下的土层分布情况为：①1-1杂填土，厚度约3.0 m，①3吹填土，厚度约4.0 m，③3淤泥质粉质粘土，厚度约4.0 m，④淤泥质粘土，厚度约14.0 m，⑤1-1粘土。粘土层⑤1-1以下为较好土层。

1.2 地基处理的必要性

由于滩涂区域属于吹填及回填形成，吹填土、素填土等均为外加荷载。将对下部的淤泥质土产生较大的沉降。根据分层总和法，得出软弱土层的总沉降约为1.3 m，虽然吹填已完成一段时间，但整个场地预计仍将有1.0 m左右的沉降，另由于吹填土层比较松散，地基承载力不足，故场地必须进行地基处理。

1.3 加固方案比选

适合本场地的地基处理方法主要有两大类：一类为复合地基法；第二类为排水固结法，如堆载预压法、降水预压和真空预压法等。由于本场地填土较厚，采用复合地基处理费用相对较为昂贵，显然不适合；如采用降水预压和真空预压时，需在加固土体内或地表形成负压，由于土体内存在较厚的砂层，维持较高的真空度比较困难，故也不推荐采用；而堆载预压是以土石方作为预压荷载，待场地内土体的固结度达到要求后，再卸载，该方法不用水泥、砂、电，且由于现有厂区已经储备了一定的土石方，故采用堆载预压法是本场地地基处理最经济、最合理的方式。本场地最终决定采用堆(超)载预压法对滩涂围圈区域进行地基处理。

2 滩涂区域地基处理总体策划

2.1 分区循环堆载预压地基处理方案

地基处理主要方法确定后，可以通过以下3个方案实现：

1)方案1：一次性总体处理，插入塑料排水板，然后一次性将场平填土及堆载预压所需的土方运入，待地基处理完成后，多余土方拉出场地。2)方案2：按项目进行处理，每上一个项目，进行该项目的土方及地基处理，其他项目的地基处理暂不考虑。3)方案3：分区循环堆载预压地基处理。经技术经济综合考虑后，故推荐方案3。

2.1.1 方案描述

将整个滩涂划分为A～F共6个子区域。首先将项目较为紧急的划为A区先行处理，然后根据项目进度，分区分阶段进行处理，堆载土方就利用厂区内废弃土方，循环使用。土方循环使用规划如图1所示。

2.1.2 分区原则

1)为保证处理效果，尽可能按将来的生产单元分区；2)为降低投资，土方倒运总量最小化，并减小运输距离；3)分区与场地已有填土相结合的原则。

2.2 方案对比

方案1：优点：1)处理效果佳，场地不均匀沉降较小；2)后期项目实施时工期充裕；3)总体造价较低，仅仅多了塑料排水板的费用，故总体造价相对较低。缺点：1)初期投入较大；2)部分土方进入场地后，需再次运出；另一方面，场地将丧失土方临时存放场的功能；3)针对性不足。方案2：优点：1)资金压力相对较小；2)针对性较强。缺点:1)工期压力大，由于堆载预压需要较长的时间，将给每个项目都会带来较大的工期压力；2)效果相对较差，由于工期较短，势必给处理效果带来隐患，不均匀沉降较大；3)造价高。方案3：优点：1)处理效果好；2)地基处理费用较低，前一分区的卸载土方可直接用于后一分区的堆载土方，避免按项目处理时，堆载与卸载均需计费的弊端；3)工期压力小；4)废弃土方得以综合利用，既可保证足够的地基处理预压料，又不需外运土方；5)场地功能不丧失;6)针对性强，对于荷载不同的区域，分别采用不同的堆载高度或预压时间。缺点：管理要求较高，需各方的密切配合。

按方案3，则总体造价约为8 726万元，平均单价约为127元。相对于方案1，可节省造价4 024万元左右。方案2的总体费用大于方案1，更要远大于方案3。

3 监测与检测

采用循环堆载预压处理时，该滩涂区域的典型沉降历时曲线如图2所示，从图中可以发现经过9个月左右的堆载预压，该区域的沉降平均在700 mm左右，卸载时平均固结度达到0.8以上，既达到了减小场地沉降的要求，又可消耗废弃土方约60万m3，运出场外的废弃土方大量减小。

卸载后，采用1.0 m×1.0 m的载荷板对地基进行静载试验，静载试验结果如图3所示，从图中可以发现，经过地基处理后，场地的地基承载力特征值达到80 kPa以上，说明地基处理效果较好。

4 结语

通过本工程场平与地基处理相结合，可以得到以下结论：

1)对于含有软土的吹填滩涂，采用堆载预压对软土进行处理是合适的；

2)在场地有土体储备的前提下，根据场地使用的前后次序，分区循环堆载，既可达到软土处理的效果，又可极大地节省地基处理投资。

[1] 李 琳,王 清.大面积吹填软土地基处理效果评价[J].水利水电科技进展,2008,28(2):78-81.

[2] 曾四平.超载预压在短工期条件下软基处理中的应用[J].山西建筑,2011，37(3):50-51.

Partiton cyclic preloding applied research in the tidal-flat area ground treatment

ZHU Yun-qi

(Bao Steel Engineering & Technology Group Co.， Ltd, Shanghai 201999, China)

Taking a tidal flat foundation treatment around a newly large steel plant as an example, according to the site geological characteristics, earthwork resource distribution and projects planning situation, put forward three kinds of foundation treatment scheme, through the selection, selected the partition cyclic preloading treatment scheme, through the monitoring inspection, illustrated using the foundation treatment method had good effect, provided references for similar engineering.

tidal flat, partition cyclic preloading, foundation treatment

1009-6825(2014)31-0079-03

2014-08-14

祝云琪(1980- )，女，博士，工程师

TU447

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