摘要：珠江是我国第二大河流，第三长河流。年径流量3492多亿立方米，居全国江河水系的第二位，仅次于长江，是黄河年径流量的6倍。珠江三角洲自然资源丰富。为中国著名的渔场之一。珠江口水运条件优越，广州港和黄埔港是华南水运枢纽，香港为世界著名海港。随着粤港澳大湾区建设提升，珠江口水运日益繁忙，成为中国经济的重要运输通道，本文作者从广州南沙龙穴岛某码头后方陆域成型及软基处理工程的设计、施工、监测、检全过程中，简要介绍珠江口陆域形成及软基处理关键技术。
关键词：珠江口；陆域形成；软基；处理；技术
1.项目概况
本陆域成型呈三角形平面，东北侧为原防洪大堤，西侧和南侧为新建围堰，面积198668m2，进入场地的道路主要为鱼塘隔埂，隔埂宽度约2.5m。无法采用常规车载砂回填方案。鉴于本陆域邻近珠江口，水路运输运量大，成本低，方便快捷，经综合比较后，本工程陆域形成采用吹填方案，吹填后进行地基处理达到交工标准。
2.陆域形成及软基处理
2.1吹填方案
为保证外侧临时围堰安全稳定，场地吹填采用先分层吹填海砂。在一级围堰完成后进行第一层吹填标高超出至鱼塘常水位1.65m至标高2.0m，上方回填0.6m厚的中粗砂垫层作为真空预压排水垫层，开始进行抽真空预压软基处理，抽真空28天后进行第二次吹填，在第二次吹填的过程中，抽真空预压地基处理不停止，实际形成真空联合堆载预压。
根据《疏浚与吹填工程设计规范》，围区内吹填施工土方量根据最新地形图，采用网格法进行计算，总海沙压实量1227491m3，实际吹填方量依据现场实验，计算约1426670m3
2.2吹填工艺
（1）吹填工艺
海砂采用外购方案，不考虑挖砂工艺，运砂船将吹填料运至施工现场，采用吹泥船直接将吹填料直接泵至后方陆域。
（2）疏浚吹填设备选择
①满足施工工况的需要。主体工程施工时，首先面临的问题是风浪较大，涨潮流流速较快。因此，必须要有抗风能力强的吹泥船，能确保在7级风及1.0～1.5m浪高情况下正常作业。
②满足施工安全的需要。本标段工程量较大，施工区域狭窄，周边地形复杂，因此，要有足够的适合现场施工条件的安全保障设施和设备，诸如拖轮、锚艇、交通船等。③满足施工进度的需要
考虑松方系数，本项目吹填总量约为142.667万m3。为满足工程建设的要求，必须尽量缩短施工工期。根据工期要求和挖泥船的效率可以确定疏浚工程的工期安排和投入施工船舶数量，本标段要求工期紧，本次设计安排如下：
本项目需投入2艘3500m3/h吹泥船进行吹填，每天作业时间为10h，每月作业时间为22天，时间利用率取70%，其实际月作业能力约为：107.8万m3/月，吹填为142.667万m3需要有效工作时间：1.32个月，考虑了疏浚土的间歇期，本工程的吹填工程预计2个月，已由此可判断拟定的吹填效率能满足本项目吹填工期要求。另外根据需要，配置相应600HP拖轮、1100HP～1200HP锚艇、300HP交通艇。
2.3排水工程
根据吹填施工的需要，在本工程的南侧围堰偏东位置设置1个排水口作为吹填排水设施。根据《疏浚与吹填工程设计规范》（JTS181-5-2012)第10.9.3.3条规定，埋管式排水口埋管的断面可按施工船的排泥管断面积的3～6倍取值，吹泥船吹填时排水管断面积可适当减少。由于本工程下卧软土层较厚、物理力学指标较差，围堰施工及吹填过程中会产生约0.8～1.5m的沉降量，局部位置沉降量会更大，钢管结构比混凝土管结构更适应本工程的实际需要。因此，排水口采用全钢结构埋管及箱闸系统。
3.地基处理设计及施工
真空预压法软基处理的施工步骤如下：
陆域第一次吹填→铺设中粗砂垫层→插设塑料排水板→打设密封墙→布设真空泵系统→分区抽真空作业→第二次吹填继续抽真空→停止抽真空→铺填中粗砂面层→碾压整平。
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1)场地原标高分层吹填至标高2.0m后，在上方铺设一层200g/m2土工布和0.6m厚砂垫层。
2)施工塑料排水板，塑料排水板按正三角形布置，间距1.0m；排水板的埋设至淤泥质层底，插板深度按底标高-15m控制，不得进入砂层，塑料排水板的技术要求应满足相关技术规程的有关规定。
3)打设水泥粘土密封墙，密封墙设置范围：场区真空预压区四周边界。
4)真空预压加固区边界靠近大堤一侧距离大堤顶边线约15m处采用双排水泥粘土搅拌桩密封墙，新建围堰处采用单排水泥粘土搅拌桩密封墙，分区隔墙采用泥浆搅拌桩墙，墙顶设粘土压膜沟。
5)铺设真空管，主管标准间距30m，沿场地长方向布置，主管采用∅75PVC管；滤管埋设于砂垫层顶面下20cm以下，滤管中平行距离不大于6.5m。
6)主管出膜采用在膜上挖洞，在膜外用专用塑料胶水粘贴双层密封膜堵漏进行处理。对加固区进行密封，密封材料采用密封性能好、抗老化及抗穿刺能力强的聚氯乙稀薄膜，密封膜采用2层，单层厚0.12～0.14mm，工厂一次成型；
7)安装高效节能大功率真空泵系统装置。每个系统装置的有效处理范围为8万m2~12万m2，连接主管与真空装置，开始试抽真空。当膜下真空度达到85kPa以上并正常预压半个月后，转入正式抽气，抽出来的水，覆盖于膜上，作为外加荷载。
4.陆域成型及软基处理监测
4.1监测项目
围堰工程：深层水平位移观测、地表沉降观测；地基处理工程：地表沉降观测、孔隙水压力观测、膜下真空度观测、水位观测、深层分层沉降观测。
4.2监测设计
（1）监测点的平面布置。围堰工程各监测点按断面进行布地表沉降观测、深层水平位移观测，沿大堤、围堰、临时道路每50m设置一个监测断面。地基处理工程按照现场实际分成2个区块，每个区块内按照实际情况布置地表沉降观测、孔隙水压力观测、膜下真空度观测、水位观测、深层分层沉降观测。
（2）地表沉降观测。对于大面积预压排水地基处理，其施工过程的控制和固结效果的检验，有效的手段是埋设浅层沉降板，其作用主要是进行淤泥层总沉降量的观测。沉
（3）孔隙水压力观测。孔隙水压力的监测是了解软弱淤泥固结速度、加固效果的主要手段之一，通过在监测土层中埋设孔隙水压力测头，并将测量电缆引出地面（一定要保护好）进行测读。孔隙水压力计采用KYJ30系列或同类型钢弦式孔隙水压力计。
（4）深层水平位移观测。在边界处设置测斜管，监控土体深层侧向位移。测斜探头采用MKIV单轴或双轴测斜仪。管口用专用的盖封好，以防杂物进入管内。
（5）地下水位观测。地下水位管的滤管部分埋入稳定水位至少2.0m以下，且进入黏土层不小于5m。
4.3监测标准
施工期的监控指标安全标准：1）地表沉降速率≤15mm/d；2）深层水平位移≤5mm/d；3）孔隙水压力增量与荷载增量比值≤0.5～0.6。
5.陆域成型及软基处理检测
5.1十字板剪切试验检测方案
加固前后对软土层进行十字板试验，通过对比加固前后土体强度的变化，绘制地基处理期、处理后十字板抗剪强度对比曲线，分析确定各层地基土加固后的地基承载力。在地基处理区内每1.1～1.2万m2布置一个检测点，每检测点沿深度方向每隔1.0m进行一次点位的试验，检测深度应大于软基处理深度。
5.2土工试验检测方案
在地基处理区内每1.1～1.2万m2布置一个检测点，取样点布置在十字板孔附近，钻孔深度应钻穿软土层后进入硬土层不少于1.0m，每孔沿深度方向每隔1.0m取一组土样。
5.3载荷试验检测方案
载荷试验可用于模拟地基或基础的实际工作状态，测试其加载后承载性能及变形特征。对加固后的地基土进行载荷试验，根据荷载与位移的关系（即Q~S曲线）判定相应的处理后地基土抗压承载力。
论文作者:卢旭
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签：地基论文; 预压论文; 围堰论文; 孔隙论文; 真空论文; 水压论文; 工程论文; 《基层建设》2019年第30期论文;