超软土地基处理探析

冯江鸿

摘 要：结合工程实例着重论述了在超软土地基处理中“充填式”整体复合砂袋工艺、防淤堵型排水板的应用。该方法在施工过程中更加安全便利且能够有效地降低地下水位、提高地基承载力。与传统方法相比，该方法可有效保证工期，并且造价较省，具有广泛的推广应用价值。

关键词：淤泥 充填式 防淤堵塑料排水板 超软土处理措施

1.引言

近年来，随着我国沿海地区经济实力飞速提升和发展规模不断扩大，已出现建设用地紧缺的矛盾，有限的土地资源难以满足居住、交通、工业和商业等建设需要，而解决的有效途径就是向海要地，即围海造陆。围海造陆是是人类利用海洋空间最古老的方式，也是人类拓展生存空间及生产空间的重要手段。围海造陆工程主要是在拟建海域修建围堤、围埝等，并采用吹填淤泥、填筑建筑土石料等手段再经过地基处理形成可用陆地。进入21世纪，随着大型绞吸船等设备的出现，吹填工艺的改进，吹填造陆场地虽得到大大改善，但局部或未端排水口处难免出现大面积积淤，淤泥软土地基是工程常遇到的，淤泥软土地基的处理比较复杂。本文结合工程实例就软基处理中超软土施工措施和施工技术进行分析，结合施工周围环境因素提出其最佳的超软土处理措施。

2.工程地质条件

广州港南沙港某软基处理工程C32～C34区位于未端排水口处，每个区面积约3.5万m2，原始标高约±0m，设计吹填标高+5.4m。在陆域形成过程中由于吹填距离远且排水困难，导致大部分淤泥均集中在上述区域，形成大面积超软土地基。吹填完成后虽经晒数月，但人员及设备仍难以进行地基处理施工，施工难度非常大。

该工程位于珠江三角洲河口湾河海交汇处，其基底为下古生界中～深变质的区域变质岩，其上覆盖着第四纪不同时期不同成因形成的地层，依据勘察钻探资料，自下面上主要有，陆成冲积地层，河口冲积沉积地层、陆域冲洪积地层、海陆交互沉积地层。土层自上而下分述如下：

①流泥：灰色，饱和，流动，含少量粉砂。平均厚度5～7m。

②淤泥混砂：浅灰色，饱和，流塑，混较多粉细砂，含大量腐殖质，偶见贝壳碎，稍臭，层底标高为-0.53m，平均层厚为0.50m。

③淤泥：灰色，饱和，流塑，滑腻，含腐殖质及粉细砂，底部为淤泥混粉细砂状，稍具臭味，标高范围为-0.53m～-10.03m，平均厚度为9.50m。

④淤泥质土：灰色，饱和，流塑-软塑，含少量粉细砂颗粒，稍具臭味，标高范围为-10.03m～-14.53m，平均厚度为4.50m。

⑤淤泥质粘土：浅灰色，饱和，软塑，切面光滑，质纯，偶含腐木碎，标高范围为-14.53m～-19.13m，平均厚度为4.60m。

⑥粘土：灰色，饱和，软塑，切面光滑，粘性强，含大量腐木碎，标高范围为-19.13m～-21.63m，平均厚度为2.50m。

⑦粉质粘土混砂：灰白色，局部夹黄褐色，饱和，可塑，混较多中粗砂，局部为砂混粉质粘土状，标高范围为-21.63m～-22.73m，平均厚度为1.10m。

⑧粗砂：灰白色，灰黄色，饱和，中密，分选性较差，磨圆度一般，标高范围为-22.73m～-24.33m，平均厚度为1.60m。

⑨中砂：黄褐色，饱和，中密，分选性一般，磨圆度一般，标高范围为-24.33m～-25.08m，平均厚度为0.75m。

⑩粘土：灰色，饱和，可塑，切面光滑，粘性强，含粉细砂斑局部偶夹粉细砂薄层，标高范围为-25.08m～-32.88m，平均厚度为7.80m。

淤泥土的主要物理特性：一是含有很多的细颗粒及大量的有机物腐植质。二是颜色呈深灰或暗绿色，有臭味。三是一般天然含水量在40%～70%之间，有的大于70%；孔隙比>1.0；天然容重在15～18kN/m3之间。其力学性质为强度低、压缩性大、渗透性小。

鉴于淤泥质软土地基承载力低，压缩性大，透水性差，不易满足水工建筑物地基设计要求，故需进行处理。根据软土地基处理的原理和作用，结合该工程建设实践中，摸探出了一种简单易行、经济效益较高的超软土处理方法-“充填式”整体复合式砂袋施工工艺。

3.施工工艺流程

测量放线→清表及场地整平→铺设一层双向土工格栅→充填袋体铺设→充填袋装砂垫层→充填袋分隔子堰施工→吹填+0.6m中粗砂垫层→插设排水板、搅拌墙施工→场地内清淤并补填砂→真空预压工艺→恒载→卸载。

4.超软土地基处理主要措施

（1）采用TGSG40-40聚丙烯塑料双向格栅，其主要机械性能几乎为普通格栅的两倍，强度高。为保证土工格栅的整体性，摊铺时应拉直平顺，紧贴下承层，不得出现扭曲、折皱、重叠；至少双排搭接，尼龙绳强度≥150N。

（2）“直接充填式”整体复合砂垫层

充填袋料为200g/m2纺织布，规格性能满足设计要求。充填料为中细砂、细砂或粉细砂，要求含泥量不大于10%。纺织布应用工业缝纫机缝合，缝接尼龙线强度≧150N，采用包缝或丁缝。单幅纺织布充填袋长度及宽度在施工时可根据现场情况调整。

各单幅充填袋之间的搭接宽度为1.5m。充填压力以充填袋不发生爆裂为原则进行控制，确保袋体在充填过程中的均匀性，充填厚度为1m（厚度偏差不于30cm），可现场实际情况分多层充填施工。

（3）防淤堵塑料排水板

为确保施工质量、加速淤泥固结速度、防止稀烂淤泥涂抹淤堵排水板，该项目采用防淤堵型排水板，以保证加固处理的效果。

防淤堵排水板按正方形布置，间距1.0m。塑料排水板在中粗砂面以上外露长度要求不小于200mm。施工前，采用超前钻探的方式确定最终插板深度，超前钻钻孔间距为40m×40m，钻孔深度以钻穿淤泥或淤泥质土层进入下卧硬层3m控制。

塑料排水板，其规格、质量和排水性能要求必须符合JTS206-2009《水运工程塑料排水板应用技术规程》及JTS257-2008《水运工程质量检验标准》的要求。

（4）其它工序施工控制与普通真空预压工艺控制相同。

5.结语

通过铺设高强土工格栅及“充填式”整体复合砂垫层，大大提高了场地整体承载力，给后续工序的施工创造了有利条件，给机械设备及人员的施工安全带来了更大的保障。“充填式”整体复合砂垫层将下层淤泥隔开，大大减少了插板时淤泥外带及淤泥外溢现象，减少了中粗砂排水层的污染，保证横向排水的畅通。采用防淤堵塑料排水板，有效防止稀烂淤泥涂抹淤堵排水板，堵塞通道，保证竖向排水效果。经实践，该工程C32～C34区卸载后，总沉降量大，固结度好，检测各项指标匀满足设计要求，地基处理效果明显。

超软土地基处理措施应该根据工程场地软土地基的土的性质采用合适的处理措施，可以到达良好的处理效果和经济效果。而采用其它处理措施往往成本高，工期长，质量效果无法保证。解决高地下水位条件下深厚饱和淤泥、淤泥质超软土地基处理一直是难题，实践证明，采用“充填式”整体复合砂垫层的工艺的应用十分成功，不仅效果好，而且造价省，有针对性，收到了明显的经济效益，值得推广。

参考文献：

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