湄洲湾港秀屿港区石门澳作业区6#、9#、11#泊位陆域地基处理工程质量管理

◎ 蓝家香 福建省石门澳港口建设发展有限公司

1.工程概况

工程区陆域总面积约为44.9万m2，湄洲湾港秀屿港区石门澳作业区6#、9#泊位工程陆域总面积为19.66万m2，湄洲湾港秀屿港区石门澳作业区11#泊位工程的陆域总面积为22.58万m2，6#、9#泊位工程陆域位于11#泊位工程的陆域西侧，两个工程陆域之间为规划支持系统区的进出港道路，宽12米，面积为0.46万m2，支持系统陆域总面积2.2万m2。地基处理设计标高+8.8m，陆域地基处理交地标高为+8.9m（含预留沉降量0.1m）。项目估算投资1.66亿元。

2.地基处理技术

联合堆载区主要施工工序为：清表—铺设编织土工布+竹筋—回填海砂—B型塑料排水版—淤泥密封墙—滤管铺设—铺设无纺土工布—铺设编织土工布—铺设真空膜—铺设无纺土工布—铺设编织土工布—回填0.8m海砂—回填1m砂包土—回填1.7m淤泥堆在—卸载—普夯—碾压。

强夯区主要施工工序:清表—强夯—普夯—碾压。其中试夯夯点平面布置图见图1。

3.地基处理工程质量管理

3.1 B型塑料排水板施工质量管理

设备：非标准设备，根据实际施工需要配备，保证施打深度；

测量放样（平米位置1m＊1m），石灰放点，施工绳；

施打深度：采用自动记录仪或者插板机上安置高度标尺（人工读数，误差较大，不可能每次停下来读数，记录人员间隔较远，观看读数不准确）；

垂直度控制：插板机上圆盘刻度仪（现场设备未安装，垂直度仅靠人工观察）；

板头预留：200mm，直接卷尺测量，简单明了；

排水板施工一定范围后及时把板头插入砂垫层中，保护排水板板头完好，板头损坏可能造成通水不畅，影响排水固结效果。

3.2 淤泥密封墙施工质量管理

经常检查泥浆稠度，确保泥浆稠度符合要求，现场泥浆池配备泥浆稠度检测计，以备随时检测泥浆稠度。泥浆过稀则有可能造成密封墙闭气效果差，稠度过大则可能堵塞输送管路或者泥浆出口，造成密封墙断层，无法达到理想闭气效果。当出现泥浆稠度不符合要求是应及时加水搅拌或者加入淤泥调整淤泥稠度。当泥浆稠度不符合要求时应及时通知前方机械操作人员，暂停淤泥密封墙施工，待泥浆稠度重新调配符合要求时重新开始施工。

3.3 真空预压质量管理

图1 试夯夯点平面布置图

真空预压滤管埋设前需将排水板板头全部插入砂垫层中，滤管埋设完成后清理真空预压区域，铁器、竹片、尖锐石子都要清理干净，沙面尽量整理平整，不遗留土堆，尽量减少真空被刺破的可能。真空预压肯定会带来土体固结压缩，应加强加固区沉降及位移观测，利用沉降及位移观测来指导施工。堆载施工时发生下列情况时应提停止堆载，分析原因，加密监测，待数据恢复正常再进行堆载：

a、超静孔隙水压力系数超过0.6；

b、表面沉降速率>30mm/d；

c、向加固区外侧水平位移速率>5mm/d或不收敛。

4.效果检验

4.1 固结度计算

本次针对质量管理效果检验中，采用三点法进行工程固结度计算，计算公式为：

式中：S1、S2以及S3为同一间隔时间下的实测沉降量；Sm为荷载作用下的最终沉降量；Ut为荷载作用下的t时刻固结度；St为荷载作用下的t时刻沉降量。在以上公式应用下，可以实现对不同沉降标沉降量实现对土体固结度的计算，详情见表1。从表中可以看出，这一区域的平均固结度为93%，可以满足设计需求。

表1 各沉降标固结度表

表2 土层加固前后的物理力学指标对比

图2 十字板剪切试验深度-抗剪强度曲线

4.2 十字板剪切试验

各加固区在加固后进行了十字板试验，每个加固区1组。测得的土体固结不排水抗剪强度曲线见图2所示。根据检测结果，加固区地表形成硬壳层，且硬壳层地基十字板抗剪强度超过80kPa，或部分区域为砂性层，不适应做十字板强度。由检测数据可见，大部分加固区十字板强度相对较高，仅B4-3及B4-2区在5m深度附近存在较软弱夹层。从图2中可以看出，加固前后的软土层原状土抗剪强度37kPa-59kPa，地基加固后十字板强度处B4-3外，基本个点十字板强度均在25kPa-80kPa，表明该地块地基处理效果较好，具有较好的地基承载力。B4-3区地基在砂性土和粘性土结合位置5m深度处存在十字板10 kPa左右值，及相对软弱层，今后在地块使用过程中应注意。

4.3 土层物理力学性质

在地基处理完成后，对各真空预压及真空联合堆载加固区进行取土及室内土工试验检测。因处理区未进行相关检测，故将本次检测结果与建设单位提供的勘察资料进行对比。结果表明，加固后土体在含水量、孔隙比、压缩系数等均有较明显的减小，土体强度有明显增长，土体物理力学性质明显改善。针对土层加固前后的物理力学指标进行对比分析，详情见表2。

通过表2可以看出，加固前后的土层含水量有显著降低、密度增大、液性指数减小以及凝聚力增大等等，总之通过加固处理土体各项物理力学指标得到显著改善。

5.结论

根据本项目的数据汇总及分析，得出以下结论。

（1）监测数据也表明，各加固区在经过真空预压处理后，本项目各区沉降在270.8mm～1632.5mm，差异沉降明显，各区卸载按实测沉降曲线推算的固结度均达到93%，连续10天实测沉降速率均满足设计提出的卸载标准要求。

（2）根据取土试验和十字板剪切试验，各加固区土体力学性质均有较明显改善，地基处理效果较好，压实度及承载力均达到设计要求的标准，达到了地基处理的效果。

（3）在对水土加固前后物理力学指标对比中发现，加固前后的土层含水量有显著降低、密度增大、液性指数减小以及凝聚力增大等等，总之通过加固处理土体各项物理力学指标得到显著改善。