宋培偉

摘要：通過連云港港旗臺港區(qū)新世紀(jì)液體化工泊位項目罐區(qū)陸域軟基處理工程施工實例，本文詳細(xì)介紹了無工作墊層陸域真空預(yù)壓的主要施工工藝及施工效果。

關(guān)鍵詞：軟基處理 塑料排水板 真空預(yù)壓

1.工程概況

連云港港旗臺港區(qū)新世紀(jì)液體化工泊位項目罐區(qū)陸域軟基處理工程位于連云港東港區(qū)25萬噸礦石接卸碼頭東側(cè)。

本工程地基處理采用真空預(yù)壓，處理面積171675平方米。真空預(yù)壓分為I～X等十個分區(qū)，每個分區(qū)面積為17167.5平方米。

工程地質(zhì)：本工程所涉及的土層地質(zhì)情況自上而下分層描述如下：

第1層：沖（吹）填土（Q4^al）

灰黃色，松散，為新近人工吹填的堆積土，松散，未完成自重固結(jié)。主要由粉細(xì)砂和粘性土組成，分布不均勻。層厚在8.60～17.40米。

第2層：淤泥（Q4^mc）

灰色，流塑，飽和，干強(qiáng)度中等，低韌性，搖振反應(yīng)無，切面光滑。含有大量有機(jī)質(zhì)和腐殖質(zhì)。含有少量貝殼殘骸。層頂埋深在8.60～17.40米，層厚6.80～23.20米。

第3層：粘土夾砂（Q4^mc）

灰色，軟塑，干強(qiáng)度低，低韌性，搖振反應(yīng)中等，無光澤。含有少量貝殼殘骸，局部含砂量較高。層頂埋深在23.20～32.40米，層厚1.00～5.30米。

2.總體施工流程

施工流程為：場地整平及鋪設(shè)砂墊層一打插塑料排水板一開挖粘土壓膜溝一鋪設(shè)無紡?fù)凉ひ讳佋O(shè)密封膜一試抽真空一真空預(yù)壓一卸載真空一檢測。

3.主要施工工藝

3.1 砂墊層施工

本工程為無施工墊層的砂墊層施工，即直接在吹填土形成陸域基礎(chǔ)上，回填0.5m厚砂墊層。砂墊層的總量為85838m?。

施工難點(diǎn)：地質(zhì)為新近人工吹填的堆積土，松散，未完成自重固結(jié)，層厚在8.60～17.40米，無地基承載力，無法滿足工程施工的需要。

應(yīng)對措施：針對這個問題，經(jīng)過我部研究，取得設(shè)計單位同意后，通過增加荊芭和竹架等材料，提高地基承載力，使其達(dá)到滿足施工的要求。

施工工藝（從下向上）為：鋪設(shè)編織布一綁扎竹架網(wǎng)一鋪荊笆一鋪設(shè)編織布一砂墊層施工。

質(zhì)量控制措施：

（1）以區(qū)為單位進(jìn)行加工，編織布進(jìn)行現(xiàn)場加工縫制，最終形成一個施工區(qū)域就是一整塊編織布，避免因施工擾動造成淤泥上涌，增加施工難良的現(xiàn)象的發(fā)生。

（2）對于荊芭，竹子質(zhì)量的控制，選取質(zhì)量好的材料，避免因材料老化、腐朽，達(dá)不到支撐作用要求。荊芭鋪設(shè)，采取滿鋪的方式進(jìn)行，每個荊芭搭接長度為20cm。竹架采取井字形搭接，搭接長度為50cm，

（3）現(xiàn)場備用抽水泵，對現(xiàn)場的積水及時進(jìn)行排除，有利于后續(xù)砂墊層施工的推進(jìn)。

3.2 塑料排水板工程

本工程塑料排水板總長3588582m，施打SPB-B型塑料排水板，排水板間距為1m，正方形布置。塑料排水板入土深20m，板頭多出砂墊層0.3m，總長20.8m，采用軌道式插板機(jī)。

施工難點(diǎn)：本工程排水板底部處于淤泥土中，在塑料排水板插設(shè)中帶來很大的困難，回帶率高。

應(yīng)對措施：

（1）提高樁靴與插管底端結(jié)合處的密封性，減少淤泥被擠入樁管。在施工過程中將樁管出料口處塑料排水板反向?qū)φ鄄迦胩坠苤校虚g插入樁靴，施工人員抓住塑料排水板的另一端，用力向下拉，使樁靴表面的塑料排水板緊貼插管底部，然后開始進(jìn)行塑料排水板施工。

（2）增加樁靴與樁管鏈接鏈條的長度，由原來的30cm增加到70cm，減緩樁靴提升的時間，使排水板在樁管向上提升過程中，利用淤泥的流塑性夾住排水板，達(dá)到留帶的目的。

（3）增加加水裝置，在插管向下插設(shè)過程中，給插管內(nèi)加水，利用水自重額外增加一個向下的力，根據(jù)公式（G插管內(nèi)水自重+G樁靴自重及塑料排水板自重+F土體摩擦力>N插管上提時對塑料排水板的摩阻力），從而基本上解決了塑料排水板的回帶現(xiàn)象。該加水裝置由水泵、塑料水管組成，在插管進(jìn)料口上方固定住塑料水管的一端，水泵的開關(guān)安裝在插板機(jī)操作室，在插管向下插設(shè)過程中，操作人員打開水泵開關(guān)，給插管內(nèi)加水。加水高度由操作人員根據(jù)地質(zhì)情況控制，本工程插板施工實踐證明，當(dāng)插管進(jìn)入土層時開始加水，插至設(shè)計深度后停止加水再提管，效果較好。若遇土體中存在較厚淤泥時，可適當(dāng)增加加水高度，即在插至設(shè)計深度稍停片刻再關(guān)水（以插管內(nèi)的水不從進(jìn)料口溢出為準(zhǔn)），然后再向上提管，這樣可以避免淤泥擠人插管內(nèi)導(dǎo)致回帶現(xiàn)象的發(fā)生，而且增加了排水板插設(shè)的成功率。

（4）改造樁靴：利用廢棄鋼筋或鋼板，在樁靴側(cè)面焊接一段鋼筋或鋼板，目的是增加樁靴自重，提高塑料排水板留在淤泥的成功率。

（5）施工中，當(dāng)套管打到設(shè)計深度后，停留幾秒鐘，利用淤泥黏住外露的塑料排水板，然后緩慢提升套管，這樣可以減少回帶現(xiàn)象的發(fā)生。

（6）發(fā)現(xiàn)套管有破損小孔時，立即焊接處理，避免淤泥通過小孔滲透到插管里面，堵塞插管。

3.3真空預(yù)壓工程

本工程對真空預(yù)壓這個施工工藝，采取以下改進(jìn)措施，提高軟基排水固結(jié)效果。

（1）真空預(yù)壓排水通道改進(jìn)

為了提高塑料排水板的排水效率，經(jīng)設(shè)計單位同意后，把支濾管的間距由原來的6m改為1m，即是將每一排的排水板通過波紋管連接起來，直接將水從波紋管排出地面。

（2）利用圍堰、自然沉降進(jìn)行蓄水增壓，形成真空聯(lián)合堆載

在I～X等10個分區(qū)的四周利用袋裝土筑圍堰，把通過排水通道抽出來的水，重新利用，覆蓋在密封膜上面，利用水的自重形成水靜力堆載。根據(jù)達(dá)西定律可知，土體中孔隙水的滲透速度v與水力坡度（△h/L）成正比，增加水頭差△h和減少排水距離L，都可加速土體排水固結(jié)。

真空預(yù)壓的工作機(jī)理是通過降低土體中孔隙水壓力，即是使加固區(qū)域內(nèi)形成負(fù)超靜孔隙水壓力，加固區(qū)域內(nèi)外存在水頭差，最終形成滲流需要的水力梯度；而水靜力堆載預(yù)壓是由于堆載產(chǎn)生正的超靜孔隙水壓力（一般的堆載預(yù)壓是利用開山石進(jìn)行的），通過孔壓的消散而使強(qiáng)度得到提高，兩者聯(lián)合作用，正負(fù)孔隙水壓力的壓差增大，增加水頭差△h，加快孔壓的消散，加固效果更好。

4.施工效果

經(jīng)第三方檢測單位進(jìn)行檢測，實體檢測情況如下：

從真空預(yù)壓的10個處理區(qū)域的加固前和加固后鉆孔去土檢測的土工試驗成果來看，經(jīng)真空預(yù)壓地基處理，土體含水率有所降低，土體有明顯改善。

從真空預(yù)壓的10個處理區(qū)域的加固前和加固后十字板強(qiáng)度剪切試驗成果來看，經(jīng)真空預(yù)壓地基處理，土體的十字板剪切強(qiáng)度有明顯的提高。

通過真空預(yù)壓地基處理過程中的空隙水壓力觀測，孔隙水壓力消散比較明顯，土體中的孔隙水排出，有效應(yīng)力增長，土體逐步得到固結(jié)。

地基處理后，地基容許承載力均大于設(shè)計要求（70kpa），滿足設(shè)計要求同意卸載。

5.結(jié)語

本工程通過采取了荊芭、竹架網(wǎng)等措施，解決了無工作墊層進(jìn)行拖工的難題，同時節(jié)約了成本；通過了改進(jìn)排水通道，增加蓄水形成真空聯(lián)合堆載，加快了施工進(jìn)度，縮短了工期并節(jié)約了成本，為以后的工程施工積累經(jīng)驗。