摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)例，介紹了工后勘察分析對(duì)軟基處理效果作出整體評(píng)價(jià)，并提出真空預(yù)壓軟基處理方法的質(zhì)量控制要點(diǎn)及建議。供同行參考。

　　關(guān)鍵詞：后方陸域,軟基處理,工后沉降分析

　　1、引言

　　碼頭后方通常采用吹填方式形成陸域，而吹填土具有含水量大、透水性差、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低等特點(diǎn)，其天然承載力低，通常需要進(jìn)行軟基處理。真空預(yù)壓是目前常見的一種軟基處理方法，具有施工工期短、加固效果好、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點(diǎn)，但其施工工序復(fù)雜、影響因素多，對(duì)于一些特殊的地基情況，往往出現(xiàn)沉降過大，很難達(dá)到預(yù)期加固效果。本文通過工后勘察分析，對(duì)某港區(qū)后方陸域真空預(yù)壓軟基處理效果進(jìn)行整體評(píng)價(jià)并提出相應(yīng)的建議。

　　2、軟基處理工程概況

　　2.1 軟基處理范圍和基本要求

　　本港區(qū)后方場地為出海口海岸平原，主要通過吹填河道泥砂形成陸域，陸域軟基處理工程總處理面積約100萬平方米。根據(jù)使用要求，處理后場地使用荷載需達(dá)到46kPa，場地使用標(biāo)高8.47m，交工面標(biāo)高7.77m，地基處理后殘余沉降要求小于25cm。

　　2.2 真空預(yù)壓加固設(shè)計(jì)方案

　　(1)吹填細(xì)砂：采用中小管吹填工藝，主要起找平、墊層作用，要求含泥量小于5%。

　　(2)鋪設(shè)土工布及土工格柵：作用是減少上部吹填砂層的厚度不均情況發(fā)生，增加地基的穩(wěn)定性。

　　(3)吹填中粗砂墊層：采用中小管吹填工藝，要求含泥量小于5%，為水平排水層。

　　(4)插設(shè)塑料排水板：為豎向排水體，板深小于25m為B型，板深大于25m為C型。

　　(5)真空預(yù)壓：首先采用打塑料排水板真空預(yù)壓方案，進(jìn)行軟基加固處理，插完塑料排水板后進(jìn)行泥漿攪拌墻、濾水管、密封膜、真空泵等埋設(shè)并進(jìn)行試抽真空。當(dāng)真空度穩(wěn)定在85kPa達(dá)80天至100天，預(yù)壓到固結(jié)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)即可卸載，工后沉降可控制在25cm以內(nèi)。

　　(6)卸載標(biāo)準(zhǔn)：通過實(shí)測的地基變形-時(shí)間，孔隙水壓力-時(shí)間曲線，分別推算地基的最終沉降、不同時(shí)間的固結(jié)度和孔隙水壓力消散速率。若滿足加固要求達(dá)到的固結(jié)度大于88%，同時(shí)滿足工后殘余沉降要求，即可卸載并停止抽真空。

　　2.3 主要存在的問題

　　經(jīng)過軟基處理后，上蓋道路已建好，并已建設(shè)2座倉庫，地面標(biāo)高位于7.30-8.60之間。在投入使用后不久，局部出現(xiàn)明顯不均勻沉降，形成地面凹陷、裂痕，沉降普遍在5～10cm，部分大于20cm，現(xiàn)階段地基沉降固結(jié)歷程尚未完全結(jié)束，部分區(qū)域地基沉降量(工后殘余沉降)將會(huì)超出預(yù)計(jì)。

　　3、工后勘察分析

　　針對(duì)軟基處理后出現(xiàn)的問題，對(duì)場地進(jìn)行了工后勘察，分析地基變形特點(diǎn)，評(píng)價(jià)場地地基處理效果。

　　3.1 前期資料分析

　　工后勘察充分利用地基處理前后勘察資料、設(shè)計(jì)文件、施工處理過程及施工總結(jié)、監(jiān)測報(bào)告等，工后勘察布置鉆孔時(shí)主要針對(duì)沉降較大區(qū)域，并結(jié)合原有處理前后鉆孔，有針對(duì)性的進(jìn)行對(duì)比，在土工試驗(yàn)選項(xiàng)上不僅滿足工后勘察要求，而且更好地與前期勘察及監(jiān)測相符合以利對(duì)比。

　　3.2 鉆孔取樣及試驗(yàn)

　　工后勘察布置鉆孔20個(gè)，要求孔深25米。其中14個(gè)孔要與前期檢測或勘察孔對(duì)應(yīng)，另6孔布置在該區(qū)域上部構(gòu)筑物施工時(shí)反映的淤泥包區(qū)，試驗(yàn)包括室內(nèi)土工試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、十字板剪切試驗(yàn)、靜力觸探試驗(yàn)，均按照規(guī)范要求進(jìn)行，取樣質(zhì)量較好，各項(xiàng)指標(biāo)間關(guān)系基本吻合，土質(zhì)試驗(yàn)成果真實(shí)、可靠。

　　3.3 巖土工程條件分析

　　根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料揭示勘區(qū)地層主要為上部人工吹填層及下伏第四紀(jì)海相沉積層，可分為三大單元土體，第一層：表層人工填土層，以粉細(xì)砂和中粗砂為主，混礫砂，混夾粘性土，系人工吹填而成;第二層：以淤泥質(zhì)土和淤泥為主，夾粉細(xì)砂、粉土、粘性土等，為近代海積成因;第三層：以淤泥質(zhì)土為主，夾淤泥、粉細(xì)砂、粉土、粘性土等，主要分布于第二層以下，為近代海積成因;第四層：以粘性土和中砂為主，夾淤泥質(zhì)土及細(xì)砂等透鏡體，層位穩(wěn)定，為海積成因。

　　3.4 可對(duì)比性指標(biāo)分析

　　工后勘察顯示，軟基處理軟土層主要是第三層中的淤泥質(zhì)土，經(jīng)軟基處理后，其物理性指標(biāo)較處理前均有改善，力學(xué)指標(biāo)有一定的提高(見表1)。

　　3.5工后勘察巖土工程評(píng)價(jià)

　　地基處理后土層物理及力學(xué)性質(zhì)有一定的改善，承載力較處理前有一定的提高，強(qiáng)度可以滿足46kPa的要求，但是工后勘察發(fā)現(xiàn)局部勘探點(diǎn)的軟土層較厚，其物理力學(xué)性能指標(biāo)差，表明以后仍存在較多的總沉降，總的工后沉降將超過25cm的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，且存在一定的不均勻沉降(見表2)。

　　3.6上部構(gòu)筑物沉降影響

　　(1)市政道路沉降

　　在軟基處理后進(jìn)行了市政道路及管線施工，局部位置開挖后發(fā)現(xiàn)流塑性淤泥包，深度2～7米，承載力20～40KPa，施工中采用了換填或打木樁方法進(jìn)行改良。但據(jù)沉降觀測數(shù)據(jù)顯示，在目前車流較少的情況下，道路地面2年內(nèi)沉降普遍在5～20cm，部分區(qū)位大于25cm。

　　(2)建筑沉降

　　軟基處理后，在倉庫建設(shè)施工中局部發(fā)現(xiàn)淤泥包，造成上部結(jié)構(gòu)面下沉，機(jī)械下陷，采用了換填砂方法進(jìn)行改良。但是此次換填僅僅是為了施工而做的措施，處理并不徹底。倉庫經(jīng)過近2年時(shí)間的使用，連鎖塊地面局部形成地面凹陷、波形曲面，鋼筋砼板地面沿柱腳的線路局部出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、裂縫，多處沉降在15cm以上，局部不均勻沉降達(dá)14～28cm。

　　4、軟基處理效果綜合分析評(píng)價(jià)

　　4.1淤泥包原因分析

　　從各區(qū)處理效果來看，北區(qū)整體相對(duì)較好，大的淤泥包主要分布在東南、西南區(qū)域。現(xiàn)場調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，市政道路、倉庫發(fā)生較大沉降(20cm以上)的情況與淤泥分布圖反映沉降情況吻合。主要原因是該區(qū)域吹填形成陸域時(shí)，東南、西南兩個(gè)區(qū)域作為吹填工程的排泥口，該區(qū)域的吹填土含泥量大，土質(zhì)特性較差，對(duì)后期的軟基處理控制產(chǎn)生不利的影響。

　　4.2 淤泥分布綜合分析圖

　　靜力觸探描述了整個(gè)觸探孔沿孔深范圍內(nèi)各點(diǎn)的強(qiáng)度變化值，其連續(xù)性強(qiáng)而受外界影響因素小，可很好的反映整個(gè)地層的力學(xué)性質(zhì)。根據(jù)巖土工程的經(jīng)驗(yàn)公式和該地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)：靜力觸探的比貫入阻力Ps值>0.5MPa，可認(rèn)定為土層的土體基本可以滿足要求;Ps值<0.5MPa，土層的土體力學(xué)性質(zhì)較差。根據(jù)現(xiàn)有資料繪出淤泥分布圖(見圖1)。圖中陰影部分為淤泥厚度超過35m的淤泥包范圍，日后將會(huì)產(chǎn)生較大沉降。

　　4.3總體分析評(píng)價(jià)

　　通過工后勘察資料、前期施工資料、各建筑物巖土勘察報(bào)告等資料的綜合分析，并結(jié)合現(xiàn)場情況，園區(qū)的軟基經(jīng)真空預(yù)壓排水法進(jìn)行處理后，土層的物理、力學(xué)指標(biāo)大多有所改善，土層的強(qiáng)度可以滿足46kPa的要求。但在總體沉降上，工后勘察報(bào)告表明，在局部淤泥包范圍內(nèi)今后仍存在較多的沉降量，將超過25cm的設(shè)計(jì)要求，且存在一定的不均勻沉降。淤泥包區(qū)域以后進(jìn)行上部構(gòu)筑物建設(shè)時(shí)，需進(jìn)行特別注意。

　　5、軟基處理控制要點(diǎn)及建議

　　(1)由于場地及地質(zhì)條件的不均勻性，真空預(yù)壓軟基處理方法應(yīng)在今后設(shè)計(jì)中進(jìn)一步優(yōu)化，針對(duì)處于排水口和地質(zhì)狀況較差的區(qū)域，可采取加大橫向排水砂層的厚度、延長真空預(yù)壓時(shí)間等措施。

　　(2)在施工中應(yīng)加強(qiáng)如下薄弱環(huán)節(jié)的控制：

　　①吹填細(xì)砂必須嚴(yán)格控制含泥量;

　　②中粗砂橫向排水層厚度必須達(dá)到設(shè)計(jì)要求，避免砂面受淤泥污染，排水板板頭被涌泥埋等情況;

　　③土工布土工格柵鋪設(shè)保證完整，吹砂過程中若形成淤泥包嚴(yán)重，擠破土工布，必須進(jìn)行局部換填，并重新鋪設(shè)土工布土工格柵;

　　④排水板打保證達(dá)到設(shè)計(jì)深度，保證豎向排水效果;

　　⑤保持真空密封膜、泥漿攪拌墻密封效果，避免真空度上不來;

　　⑥真空恒載預(yù)壓過程中，發(fā)電機(jī)、配電設(shè)施保持正常運(yùn)轉(zhuǎn)，盡量避免出現(xiàn)故障。

　　(3)上部建筑物建設(shè)改良措施建議

　　在進(jìn)行上部構(gòu)筑物的建設(shè)時(shí)，可視上部荷載的大小及構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采取相應(yīng)措施，首先應(yīng)形成并充分利用表層的硬殼層，將建筑物基礎(chǔ)置于硬殼層上;對(duì)沉降要求嚴(yán)格的房屋建筑，可采用樁基樓板結(jié)構(gòu);對(duì)于局部淤泥較厚、處理效果較差的區(qū)域，應(yīng)進(jìn)行適應(yīng)的處理，如夯實(shí)擠密或換填等。此外，多采用柔性結(jié)構(gòu)，以最大限度地適應(yīng)不均勻沉降。

　　6、結(jié)論

　　通過工后勘察，本文比較了軟基處理前后場地的物理力學(xué)性質(zhì)以及沉降變化，分析地基變形特點(diǎn)，綜合評(píng)價(jià)場地地基處理效果，并對(duì)后期進(jìn)行的軟基處理工程提出施工控制建議以及一系列處理意見。

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