刘五店港区多种软基加固方法的应用研究

刘五店港区多种软基加固方法的应用研究
［摘要］以厦门刘五店南部港区散杂货泊位工程为例，介绍了
各种软基加固方法的施工工艺及质量控制的技术措施。
［关键词］软基加固塑料排水板强夯堆载
厦门刘五店散杂货泊位工程软基处理包括天然地基处理和吹
（回）填层地基处理，一线堆场软弱土层较厚区域采用塑料排水板
+堆载预压加固，吹（回）填砂层采用振冲（或强夯法）加固；吹
填淤泥区采用真空预压+强夯法加固，其中，预留场地仅真空预压，
表层强夯待场地需使用时再进行；最后，工程回填50cm厚土石料
并经震动碾压至竣工标高+7.9m。
陆域软基处理总面积为44.8万m2。其中，a-2-1区：采用“塑
料排水板+堆载预压+振冲砂”的软基处理工艺，面积为5.88万m2；
a-2-2区采用塑料排水板+堆载预压+强夯法（预留堆场不强夯）处
理工艺，面积为5.16万m2；a-2-3区采用强夯法处理工艺，面积
为3.13万m2；b-2区同a-2-1区，面积为9.81万m2；b-3区采用
“真空预压+周边边界堆载预压+强夯（其中预留堆场不强夯）”的
软基处理工艺，面积为14.43万m2。下面就详细地解析每个工艺的
施工情况。
一、塑料排水板施工
工程的地质情况
该工程淤泥层分布较为广泛，但分布也不稳定，主要分布在拟
建散货泊位后方堆场中部，且较发育，其中，a-2-1区的部分区域
的淤泥厚度超过10m，其余的区域淤泥厚度均在10m以下。其次是
砂混淤泥层，层厚1.5~7m，分布不稳定。
塑料排水板施工为处理淤泥层及砂混淤泥层，原设计采用高性
能塑料排水板pd-100型，板宽采用10cm。在对设计意图充分理解
的基础上，我参考了厦门周边软基处理工程（厦门环东海域整治工
程、厦门象屿保税区、厦门现代物流园区）的施工情况，综合考虑
材料组织、施工难度、经济效益等因素，在采取可靠的堆载预压和
切实的质量控制措施下c型排水板也能满足要求，为此我建议作如
下的优化、调整：a-2-1区（石料堆场，约6.12万m2）在施工期
未采取堆载预压，其下卧软土的固结主要靠使用期的石料堆载完
成，施工历时长，对排水板的质量要求较高，建议仍采用pd-100
型（带刻度）；其它区域(a-2-2区、b-3区、b-2区)塑料排水板优
化为c型排水板（原生带、国标），各区的布设间距不变。为此，
我准备了翔实、充分、有说服力的技术资料，设计院及建设单位在
第一时间采纳了我的建议。该优化方案的实施降低了造价、节省了
成本、解决了材料组织难度大和施工进度慢的问题，地基处理完成
后，对地基加固效果进行了检测，检测数据表明地基经处理后的加
固效果满足设计要求。
二、堆载预压、卸载
陆域堆载预压处理软基包括a-2区和b-2区，面积分别为9.24
万m2和9.81万m2。其中，a-2-2区分三级堆载，共3万m2，卸载
后进行强夯施工；a-2-3区分两级堆载，共6.24万m2，静载结束
后直接进行振冲施工。堆载预压的总荷载首先要满足设计要求，通
过密切的沉降观测资料分析，在不影响堆载效果的情况下，尽量缩
短静载期，争取工期。这就要求每一施工区域都要埋设足够的监测
仪器，在本工程中，为了每一施工区域的准确监测，我们通过各方
协调，增加了3组土体深层分层沉降观测和孔隙水压力观测。这样
一来每个区域都互不影响，在满足卸载条件(固结度﹥90%)后即可
分别进行下道工序施工。
三、振冲砂施工
陆域振冲砂处理软基包括a-2-1区、b-2区及a-1区、b-1区，
面积分别为5.4万m2、9.16万m2、2.48万m2、3.38万m2；根数
分别为0.7万根、1.2万根、0.32万根、0.43万根。振冲砂点位平
面布置采用等边三角形，间距3.0m。振冲设备选用50t履带吊作为
起重设备，振冲器选用zcq-50型，功率为50kw。
a-1区、b-1区的振冲底标高为-7.0，其余各区振冲底标高按振
冲至原泥面标高控制。在大面积振冲前先做典型施工，根据典型施
工调整设计参数，比如密实电流，振冲沉降量，甚至振冲功率及振
冲间距等，如需调整参数则经设计同意后按照取得的参数进行大面
积振冲。经过典型施工，我们确定了振冲沉降量a-1区和b-1区按
1.0m考虑，其他区域按0.80m考虑。根据这一参数，我们就可以明
确了振冲前砂的回填标高，按照各区域面层结构层的底标高，a-1
区和b-1区的振冲前回填砂标高定为+8.4m，其余堆场区域内的按
照堆场放坡标高来定，振冲前用回填砂把坡度调整出来，这样就省
掉了一个调坡的步骤，加快了施工进度。
影响振冲砂密实效果的因素也有很多，留振时间短，振冲器每
提升高度过大，贝壳等杂质含量过多，砂颗粒太细，振冲点平面位
置偏差大等。振冲施工前，最好对振冲施工区域进行灌水，使表面
干砂层饱和度，以便改善上部砂土振冲效果。从典型施工就可以看
出，留振时间短与振冲点平面位置偏差大是主要的决定因素，所以
在施工中一定要注重控制这两点。每天的施工区域在施工前都要放
样校核，整个施工过程中都要跟踪落实，尽量减小因施工不到位造
成的影响。经过我们的努力，所完成的振冲施工经试验检验标准灌
入度都能满足设计要求（≧16击），没有造成重复施工带来的工期
滞后与经济效益的影响。
四、强夯施工
陆域强夯加固范围包括吹填砂层厚度小于8～10m的a-2-2区以
及真空预压加固的b-3区，但所有预留场地均不强夯。强夯总面积
为18.22万m2，其中，首期工程5.47万m2，二期工程12.75万m2。
强夯采用二遍点夯一遍普夯，点夯能量2000kj，普夯能量
1000kj，夯点正方形布设，间距4×4m。点夯为跳档夯，如下表：
强夯点位平面布置如下图所示，普夯夯点为互压1/3锤径。
强夯施工前也需要进行典型施工，待确定落距、夯击能、夯点
间距等参数。本工程中强夯施工的重点，主要是在夯点布设时要控
制与围隔堤的距离，避免因强夯施工而破坏围隔堤的堤身稳定性，
另外，夯点的布设也要准确，过程控制中要注意不要漏夯，避免局
部夯击不够到位。在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核，夯点定
位允许偏差不大于±50mm。
强夯施工中特别要强调的应该还是安全问题，一个是机械的安
全性，一个是人员的安全，要求有专人负责。强夯施工作业区域，
设置警戒和警示标志，防止人员进入。由于本工程施工面广，人员、
机械较多，我们专门成立了强夯施工小组，全程跟踪落实强夯施工
情况。通过确实的质量控制，强夯施工完全满足设计与规范要求。
五、真空预压施工
原设计b-3区为真空预压处理区，由于各种客观因素导致真空
预压技术无法实施，故我们建议变更为堆载预压处理。这一变更方
案也得到了各相关单位的确认，所以这里不作介绍。
结束语：
由于本工程的地质复杂，对施工的要求也较高，所以也应用到
了很多软基处理的工艺，极推进新技术、新工艺在工程施工中的应
用，把各种工艺应用的确实、贴切，主要的发挥想象，灵活运用各
个工艺，不仅解决了许多技术难题，也加快了施工进度，更重要的
是加强了软基处理的效果。我们会借鉴本工程的各种软基处理工
艺，认真总结，争取更大的收获。
注：文章内的图表及公式请以pdf格式查看