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摘要：软基加固处理是保证填海工程施工质量的关键。本文结合漳州双鱼岛填海工程实例，对滨海环境中软基加固处理技术方法进行了简单探讨。针对人工岛建设的特点，提出抛石挤淤换填、塑料排水板联合堆载预压等软基处理方法并加以论述。
关键词：填海工程，软基处理，抛石挤淤，塑料排水板，堆载预压
Abstract: the soft foundation reinforcement is to guarantee the quality of reclamation engineering construction key. This paper zhangzhou Pisces island reclamation project examples, coastal environment in soft processing technology and methods are also discussed. According to the characteristics of the new construction, and puts forward the ripped-rock crowded silting in plastic drainage plate, fill preloading joint soft foundation treatment methods and discussed.
Keywords: reclamation project, soft foundation treatment, the ripped-rock crowded silt, plastic drainage plate, preloading
中图分类号：TU447文献标识码：A 文章编号：
引言
目前围海造陆已成为沿海地区开拓土地资源，解决用地紧张问题的发展趋势。在荷兰、日本、新加坡等国家，很早就采用此法来解决土地矛盾。甚至，自13世纪起就开始大规模围海填海的荷兰，国土的20%都来自于填海。在我国香港、澳门以及深圳等地就是向海洋要土地的典型城市。填海工程不是简單的填土，为保证人工填土地基的坚固稳定，需对其进行加固处理。若对地基处理不当，有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响上部建筑物的正常使用功能。软土地基的加固处理质量直接影响到人工岛的基础承载力以及抗风浪能力，也是保证后续工程建设稳定安全的关键。所以选择合理的软基加固处理方案及方法并快速实施，从而取得预期的经济和社会效益，就具有重大的现实意义。
1.双鱼岛填海工程及其软基处理技术
1.1工程概况
双鱼岛填海工程位于福建省的漳州开发区，有着依山傍海的地理优势，西部为鼎仔内山，东部面向大磐浅滩。双鱼岛坐落在南太武高尔夫球场东侧大磐湾中的大磐浅滩海域，外观呈圆形，直径约2km，工程总面积为221.67万m2，陆域平面状如两海豚戏珠。该岛采用先围后填施工法，起步工程为抛石挤淤堤和爆破挤淤堤，长度1238.85m。护岸工程分为外护岸、内护岸、内河道临时围堰和分区隔堤，外护岸等级为1级堤防，取100年一遇设计高潮位，波浪取100年一遇波要素；内护岸作为人工岛的景观河道护岸，外侧有外护岸掩护，不受波浪影响，建筑物等级为2级；分区隔堤和内水道后退10m的临时围堰按照临时建筑物标准考虑。根据不同的护岸及隔堤功能，采用三种筑堤工艺，其中外护岸采用爆破挤淤法和抛石挤淤法，分区隔堤和内河道临时围堰采用塑料排水板加袋装砂被法，内护岸采用砂桩振冲挤密加固+堆载预压+开挖后浇筑钢筋混凝土挡土墙。陆域形成采用吹填浅滩挖泥和中细砂，铺设中粗砂排水垫层，陆上打设塑料排水板，其上分层回填开山石料进行堆载预压。
1.2地基土的构成与特征
该域浅部底层为第四纪全新统的滨海相沉积及冲洪积层，基底为燕山期的花岗岩风化带。根据区域地质资料，该区自第四纪以来，新构造运动具有趋向减缓的特征，现处于相对稳定状态。建设场地位于潮间带，水下岸坡带，岸坡地形呈近岸往海域缓变深之特征，现未见塌岸、滑移等地质灾害，在现状地形条件下场地岸坡及岸滩动态稳定。总体上各地基土层自上而下分为淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土、残积土、风化层。根据勘探资料，海域浅部较广泛分布较厚的淤泥或淤泥质软弱土层，呈流塑~软塑状，具有高压缩性、中高灵敏度等特性，工程地质性质差，为本填海工程不良地基土。软弱土层厚度0.4~24m不等。
1.3地基加固技术方法
1.3.1抛石挤淤与爆破挤淤
外护岸、防波堤建设采用爆破排淤填石法和抛石挤淤法。爆填堤心石规格采用10~200Kg自然级配开山石，含泥量<10%，爆破器材采用乳化炸药或硝铵类炸药，埋药深度控制在0.45~0.55H（H为淤泥层厚度，以原滩面为准）。抛石挤淤法适用于淤泥较薄段，根据图纸所示的堤身断面进行抛填施工。为了确保堤身的整体稳定性，在抛石推进过程中采用堤头超抛和两侧超抛，通过自重使堤身和两侧充分落底，在施工中随着抛填推进，需注意隆起淤泥对石料落底效果和形成围堤最终断面的影响，要求抛石挤淤后残留淤泥厚度小于100cm，如果残留软弱层较厚，在陆域吹填期间易产生围堤向另一侧的滑动失稳，须采取其它加固措施以满足施工图堤身断面和整体稳定要求。
1.3.2塑料排水板联合堆载预压法
对于人工岛陆域形成的地基，其处理方法为施打塑料排水板联合堆载预压。竖向塑料排水板处理软地基，是用塑料排水板将地基中的水排除，以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降，达到提高强度的目的。塑料排水板是软土和超软基加固的新型材料，是用聚合物制成的口琴式条带状复合型结构，其滤水性好，排水畅通，排水效果有保证，具有良好的强度和延展性，能适合地基变形能力而不影响排水性能。塑料排水板施工是关键性的隐蔽工程，要严格监控施工质量，掌握以下施工技术要点：
1.3.2.1临时围堤和河道区在回填中细砂至1.0m标高后开始陆上施打塑料排水板；分区隔堤在泥面上铺设1.0m厚的中粗砂垫层后水上施打塑料排水板。
1.3.2.2塑料排水板要求打穿淤泥层，并进入下卧粉质粘土层不少于1.0m。
1.3.2.3排水板应用带有套管的设备进行施工，以防止撕破排水板外面的滤膜。要采用塑料排水板的锚靴，在土中起阻滞作用，在套管上拔时保证将排水板留在土中。回带长度≤500mm（根数不得超过打设总根数的5%，大于1.5m时应在插点附近补打），外露长度200mm~300mm。
1.3.2.4在施打塑料排水板过程中严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象，如出现应在插点附近补插。
施打塑料排水板结束静置30天后进行分级加载预压，堆载料采用开山土石料，在分级加载过程中，每一级还需分层上载，每层厚度控制在0.5~1.0m之内，同时对外护岸、内护岸后退10m的临时围堰、分区隔堤等以及施打塑料排水板区域内进行水平位移和垂直沉降观测。堆载预压过程中设盲沟和集水井进行临时排水。
1.3.3强夯与振动碾压加固法
岛内各条路网包括分区隔堤采用强夯和振动碾压加固法。强夯施工时地下水位应控制在夯击面以下1.5m，强夯设备的能量必需具备每击总能量2000kJ，夯锤的底面积应不小于4㎡，施工工艺按二遍点夯一遍普夯，每遍点夯的最后两击平均夯沉量小于10㎝。在强夯过程中应注意加强对外护岸、内护岸的观测，必要时可采用开挖防震沟等措施。振动碾压在堆载预压和强夯加固后进行，设备要求为振动压路机工作质量不得小于270KN，激振力大于400KN。振动碾压6遍，各遍间隔时间不小于4小时。经振动压实的砂土，在其影响深度范围内，要求达到密实，实测压实度≥90%。
1.3.4砂桩挤密振冲法
内护岸填土地基采用砂桩处理，在回填中细砂至1.0m标高后开始陆上施打砂桩，砂桩加固地基置换率为30%，桩径为0.6m，以正方形布置。砂桩施打工艺采用沉管成桩法，施工程序为陆上将套管打入到指定深度，向套管内灌砂，然后核定砂面位置和拔套管。砂桩顶面至0.0m的回填砂层中采用振冲挤密法加固，振冲挤密法间距为3m×3m，正方形布置，振冲机械设备采用振冲器ZCQ-30，功率为30kw，双点胁迫振冲施工。振冲挤密法加固地基完毕后，上部和陆域区共同堆载预压。
1.4质量监测
地基处理设计要求工后沉降≤50cm，差异沉降（20m范围内）≤10cm，地表承载力特征值≥80KPa，压实度≥90%。为控制施工质量使之达到预期效果，施工中必须做如下监控：
沉降观测：观测内外护岸在吹填过程中发生的沉降量，采用面层沉降板，沉降板主要布置在内外护岸和陆域区内，放置后须立即进行位置和标高的联合检测，要求每天测1~2次，待沉降稳定后可根据施工进展阶段适当调整。控制标准为围堤区垂直沉降每昼夜应小于10mm，陆域区应小于20mm。
孔隙水压力：按要求在饱和软土层内各深度布置空隙水压力仪传感器，以观测软土层中孔隙水压力的增长和消散过程，用以计算土体固结度、强度增长、分析地基的稳定性，从而控制加载速率，避免堆载过快或过多而造成的地基破坏，并为预压后卸载提供依据。
地基加固前后按《港口工程地质勘察规范》（JTJ240-97）规定的方法、步骤进行室内土工试验、十字板强度检测、荷载板试验等。
2.结语
综上所述，对于软土层较厚地段，采用塑料排水板联合堆载预压法；对于软土层厚度较薄或基本缺失地段，直接采用换填、抛石挤淤、强夯等法，以处理后的复合地基作为持力层。随着科技的进步，对软基处理技术的研究也不断深入，不同的软基类型有不同的处理方法。软基处理技术的进步也促进土木工程建设的发展。
参考文献
[1]JTS 147-1-2010.港口工程地基规范[S].北京：人民交通出版社，2010.
[2]JTS 206-1-2009.水运工程塑料排水板应用技术规程[S].北京：人民交通出版社，2009.
[3]顾晓鲁，钱鸿缙，刘慧姗，汪时敏.地基与基础[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.
关键词：填海工程，软基处理，抛石挤淤，塑料排水板，堆载预压
Abstract: the soft foundation reinforcement is to guarantee the quality of reclamation engineering construction key. This paper zhangzhou Pisces island reclamation project examples, coastal environment in soft processing technology and methods are also discussed. According to the characteristics of the new construction, and puts forward the ripped-rock crowded silting in plastic drainage plate, fill preloading joint soft foundation treatment methods and discussed.
Keywords: reclamation project, soft foundation treatment, the ripped-rock crowded silt, plastic drainage plate, preloading
中图分类号：TU447文献标识码：A 文章编号：
引言
目前围海造陆已成为沿海地区开拓土地资源，解决用地紧张问题的发展趋势。在荷兰、日本、新加坡等国家，很早就采用此法来解决土地矛盾。甚至，自13世纪起就开始大规模围海填海的荷兰，国土的20%都来自于填海。在我国香港、澳门以及深圳等地就是向海洋要土地的典型城市。填海工程不是简單的填土，为保证人工填土地基的坚固稳定，需对其进行加固处理。若对地基处理不当，有可能因地基沉降或差异沉降过大而影响上部建筑物的正常使用功能。软土地基的加固处理质量直接影响到人工岛的基础承载力以及抗风浪能力，也是保证后续工程建设稳定安全的关键。所以选择合理的软基加固处理方案及方法并快速实施，从而取得预期的经济和社会效益，就具有重大的现实意义。
1.双鱼岛填海工程及其软基处理技术
1.1工程概况
双鱼岛填海工程位于福建省的漳州开发区，有着依山傍海的地理优势，西部为鼎仔内山，东部面向大磐浅滩。双鱼岛坐落在南太武高尔夫球场东侧大磐湾中的大磐浅滩海域，外观呈圆形，直径约2km，工程总面积为221.67万m2，陆域平面状如两海豚戏珠。该岛采用先围后填施工法，起步工程为抛石挤淤堤和爆破挤淤堤，长度1238.85m。护岸工程分为外护岸、内护岸、内河道临时围堰和分区隔堤，外护岸等级为1级堤防，取100年一遇设计高潮位，波浪取100年一遇波要素；内护岸作为人工岛的景观河道护岸，外侧有外护岸掩护，不受波浪影响，建筑物等级为2级；分区隔堤和内水道后退10m的临时围堰按照临时建筑物标准考虑。根据不同的护岸及隔堤功能，采用三种筑堤工艺，其中外护岸采用爆破挤淤法和抛石挤淤法，分区隔堤和内河道临时围堰采用塑料排水板加袋装砂被法，内护岸采用砂桩振冲挤密加固+堆载预压+开挖后浇筑钢筋混凝土挡土墙。陆域形成采用吹填浅滩挖泥和中细砂，铺设中粗砂排水垫层，陆上打设塑料排水板，其上分层回填开山石料进行堆载预压。
1.2地基土的构成与特征
该域浅部底层为第四纪全新统的滨海相沉积及冲洪积层，基底为燕山期的花岗岩风化带。根据区域地质资料，该区自第四纪以来，新构造运动具有趋向减缓的特征，现处于相对稳定状态。建设场地位于潮间带，水下岸坡带，岸坡地形呈近岸往海域缓变深之特征，现未见塌岸、滑移等地质灾害，在现状地形条件下场地岸坡及岸滩动态稳定。总体上各地基土层自上而下分为淤泥、淤泥质粘土、粉质粘土、残积土、风化层。根据勘探资料，海域浅部较广泛分布较厚的淤泥或淤泥质软弱土层，呈流塑~软塑状，具有高压缩性、中高灵敏度等特性，工程地质性质差，为本填海工程不良地基土。软弱土层厚度0.4~24m不等。
1.3地基加固技术方法
1.3.1抛石挤淤与爆破挤淤
外护岸、防波堤建设采用爆破排淤填石法和抛石挤淤法。爆填堤心石规格采用10~200Kg自然级配开山石，含泥量<10%，爆破器材采用乳化炸药或硝铵类炸药，埋药深度控制在0.45~0.55H（H为淤泥层厚度，以原滩面为准）。抛石挤淤法适用于淤泥较薄段，根据图纸所示的堤身断面进行抛填施工。为了确保堤身的整体稳定性，在抛石推进过程中采用堤头超抛和两侧超抛，通过自重使堤身和两侧充分落底，在施工中随着抛填推进，需注意隆起淤泥对石料落底效果和形成围堤最终断面的影响，要求抛石挤淤后残留淤泥厚度小于100cm，如果残留软弱层较厚，在陆域吹填期间易产生围堤向另一侧的滑动失稳，须采取其它加固措施以满足施工图堤身断面和整体稳定要求。
1.3.2塑料排水板联合堆载预压法
对于人工岛陆域形成的地基，其处理方法为施打塑料排水板联合堆载预压。竖向塑料排水板处理软地基，是用塑料排水板将地基中的水排除，以增加作用于土颗粒的有效应力来加速地基固结沉降，达到提高强度的目的。塑料排水板是软土和超软基加固的新型材料，是用聚合物制成的口琴式条带状复合型结构，其滤水性好，排水畅通，排水效果有保证，具有良好的强度和延展性，能适合地基变形能力而不影响排水性能。塑料排水板施工是关键性的隐蔽工程，要严格监控施工质量，掌握以下施工技术要点：
1.3.2.1临时围堤和河道区在回填中细砂至1.0m标高后开始陆上施打塑料排水板；分区隔堤在泥面上铺设1.0m厚的中粗砂垫层后水上施打塑料排水板。
1.3.2.2塑料排水板要求打穿淤泥层，并进入下卧粉质粘土层不少于1.0m。
1.3.2.3排水板应用带有套管的设备进行施工，以防止撕破排水板外面的滤膜。要采用塑料排水板的锚靴，在土中起阻滞作用，在套管上拔时保证将排水板留在土中。回带长度≤500mm（根数不得超过打设总根数的5%，大于1.5m时应在插点附近补打），外露长度200mm~300mm。
1.3.2.4在施打塑料排水板过程中严禁出现扭结、断裂和撕破滤膜等现象，如出现应在插点附近补插。
施打塑料排水板结束静置30天后进行分级加载预压，堆载料采用开山土石料，在分级加载过程中，每一级还需分层上载，每层厚度控制在0.5~1.0m之内，同时对外护岸、内护岸后退10m的临时围堰、分区隔堤等以及施打塑料排水板区域内进行水平位移和垂直沉降观测。堆载预压过程中设盲沟和集水井进行临时排水。
1.3.3强夯与振动碾压加固法
岛内各条路网包括分区隔堤采用强夯和振动碾压加固法。强夯施工时地下水位应控制在夯击面以下1.5m，强夯设备的能量必需具备每击总能量2000kJ，夯锤的底面积应不小于4㎡，施工工艺按二遍点夯一遍普夯，每遍点夯的最后两击平均夯沉量小于10㎝。在强夯过程中应注意加强对外护岸、内护岸的观测，必要时可采用开挖防震沟等措施。振动碾压在堆载预压和强夯加固后进行，设备要求为振动压路机工作质量不得小于270KN，激振力大于400KN。振动碾压6遍，各遍间隔时间不小于4小时。经振动压实的砂土，在其影响深度范围内，要求达到密实，实测压实度≥90%。
1.3.4砂桩挤密振冲法
内护岸填土地基采用砂桩处理，在回填中细砂至1.0m标高后开始陆上施打砂桩，砂桩加固地基置换率为30%，桩径为0.6m，以正方形布置。砂桩施打工艺采用沉管成桩法，施工程序为陆上将套管打入到指定深度，向套管内灌砂，然后核定砂面位置和拔套管。砂桩顶面至0.0m的回填砂层中采用振冲挤密法加固，振冲挤密法间距为3m×3m，正方形布置，振冲机械设备采用振冲器ZCQ-30，功率为30kw，双点胁迫振冲施工。振冲挤密法加固地基完毕后，上部和陆域区共同堆载预压。
1.4质量监测
地基处理设计要求工后沉降≤50cm，差异沉降（20m范围内）≤10cm，地表承载力特征值≥80KPa，压实度≥90%。为控制施工质量使之达到预期效果，施工中必须做如下监控：
沉降观测：观测内外护岸在吹填过程中发生的沉降量，采用面层沉降板，沉降板主要布置在内外护岸和陆域区内，放置后须立即进行位置和标高的联合检测，要求每天测1~2次，待沉降稳定后可根据施工进展阶段适当调整。控制标准为围堤区垂直沉降每昼夜应小于10mm，陆域区应小于20mm。
孔隙水压力：按要求在饱和软土层内各深度布置空隙水压力仪传感器，以观测软土层中孔隙水压力的增长和消散过程，用以计算土体固结度、强度增长、分析地基的稳定性，从而控制加载速率，避免堆载过快或过多而造成的地基破坏，并为预压后卸载提供依据。
地基加固前后按《港口工程地质勘察规范》（JTJ240-97）规定的方法、步骤进行室内土工试验、十字板强度检测、荷载板试验等。
2.结语
综上所述，对于软土层较厚地段，采用塑料排水板联合堆载预压法；对于软土层厚度较薄或基本缺失地段，直接采用换填、抛石挤淤、强夯等法，以处理后的复合地基作为持力层。随着科技的进步，对软基处理技术的研究也不断深入，不同的软基类型有不同的处理方法。软基处理技术的进步也促进土木工程建设的发展。
参考文献
[1]JTS 147-1-2010.港口工程地基规范[S].北京：人民交通出版社，2010.
[2]JTS 206-1-2009.水运工程塑料排水板应用技术规程[S].北京：人民交通出版社，2009.
[3]顾晓鲁，钱鸿缙，刘慧姗，汪时敏.地基与基础[M].北京：中国建筑工业出版社，2003.