摘要：本文针对围海造陆工程中在吹填纳泥后存在地基处理软弱土层深度加大、处理难度增加的情况，针对此情况工程界提出了很多有效新工艺方法，如前期浅层抽水固结与深层真空预压地基处理相结合，深层真空预压与提前吹填砂堆载地基处理相结合等，本文对以上问题和对策进行了初步研究。
关键词：围海造陆；吹填纳泥；真空预压；地基处理
引言：
中国经济在拥有前所未有的发展机遇的同时，也受到土地资源的有限性的制约。大多沿海城市陆域发展需要通过围海吹填造陆形成，且多采用“整体围合，分期成陆”的方式进行围海造陆。即在全部围填海造陆工程中，采用外围防波堤、围堤一次建设完成，随后在内部建设隔埝，分区块造陆的方式。
1围海造陆概述
吹填造陆，即首先将造地海域用围埝圈出起来，形成纳泥区并布置进泥口和退水口。再通过绞吸式或耙吸式挖泥船把吹填造陆区附近浅海滩涂或航道中淤泥通过输泥管运送至纳泥区域。吹填施工完成后，泥土沉淀在纳泥区形成一个大型泥塘。新吹填的浮泥放置数年，地表可形成50cm左右的硬壳层，其下仍是软弱淤泥层，由于天津滨海陆地也属于欠固结高压缩性软土地基，不能直接用作建设用地，均需加固处理才能成为建设用地。
随着施工技术的发展，围海吹填造陆工程已不是几十万平方米点滴推进方式，目前一次性围海造陆面积成百上千万平方米已比较常见。我国现阶段围海造陆的特点：（1）造陆目的意图明确，多为工业用地，对地基的承载力和变形要求严格；（2）单次造陆面积大，不通过过去点滴式的推进，一次成陆面积可达成百上千万平米；（3）造陆工程进度快，从吹填到最后成陆验收可以在短短数年之间完成；（4）造陆难度逐渐增大，造陆区域水深加深，环境更加恶劣；（5）造陆技术含量更高，吹填距离以及处理方法工艺更加先进。
2围海造陆工程中存在的问题
现阶段围海造陆的发展特点反映了工程技术发展的日新月异，但地基土的强度和变形始终是需要面对的核心问题。
（1）变形沉降
对于围海造陆形成陆域的沉降至今没有一个准确的计算方法。吹填区的沉降主要包含两部分，一部分是吹填泥浆在放置待地基处理期间的沉降，对于浮泥的沉降一般采用“大变形固结理论”，另一部分就是地基处理时吹填层及下部原有软土地基的沉降，目前常用计算方法有分层总和法、利用实测曲线推算法等。然而从当前天津南港工业区工程实际看，极少有工程在地基处理后成陆高程达到规划用地高程的，主要是对于吹填层和其下软弱地基的沉降预估不够，另一方面也说明是吹填纳泥时前期吹填泥量偏少，后期填土补标高施工成为一个不可少的工程分项。这样造成的危害很明显，一方面要造成工程工期延长，另一方面因为后续工程填补标高产生额外高昂费用。
在围海吹填造陆的形成过程中，随着纳泥池围埝结构顶面高程的提高，可吹填的淤泥量增加，后期所需补填土量小；反之，如果围埝结构顶面高程降低，则后期补填土量大。由于不管是素填或中粗砂的价格均较高，会对陆域形成的造价产生很大的影响，从资源的合理性调配使用上讲亦是不足取的。但一味增加吹填纳泥量随之而来又会带来新的问题，即软弱地基土的强度问题，主要包含两方面。首先，增加吹填纳泥区的吹填量就需要随之增高纳泥池围埝的高程。纳泥区围埝是坐落于软土地基上的临时结构，特别是临近港池和航道侧的围埝，由于吹填侧泥土必然产生向港池航道侧滑力，围埝结构的强度及安全稳定性是工程中需要解决的重点问题。
（2）吹填土加固
深厚新吹填流泥如何进行地基土加固处理使其强度提高满足后期工业区建设的需要。新近吹填淤泥是原位海相沉积淤泥经水力重塑和颗粒重新分选后、土体颗粒自重沉积尚未完成、颗粒结构极松散、含水率极高、处于流动或者悬浮状态、刚吹填形成的淤泥。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆相对于一般软土和原位海积或湖积淤泥而言，新近疏浚吹填淤泥由于在吹填过程中经过了水力重塑及颗粒重新分选的结果主要以紊流状结构为主，孤立孔隙、大裂隙更加发育，结构性更差。目前工程项目工期要求往往紧迫，如何改进技术提高深厚超软地基土的强度同样是工程必须面对的问题。
3围海造陆地基处理施工工艺
围海造陆工程场地吹填造陆完成后，土体指标差，不能满足场地对于地基承载力、沉降的要求，必须进行地基加固处理。对于高含水量、高压缩性的淤泥质土，较为经济有效的加固处理方法为排水固结法，即通过打设竖向排水通道和增加预压荷载来人工加速淤泥中饱和水的排出。
真空预压法在我国成功应用已20多年，根据各地的具体施工条件，在施工技术上有许多改进。传统施工工艺为有中粗砂垫层的“普通真空预压”，近年来随着中粗砂垫层造价的提高，在“普通真空预压”的基础上又发展了“直排式真空预压”等新工艺，并逐步得到了推广应用。直排式真空预压法遵循真空预压法的加固机理，其主要区别在于取消了水平排水砂垫层，把土体中的竖向排水通道（即塑料排水板）与水平排水通道（即排水滤管或支管）直接相连，使真空度更直接地传入到塑料排水板内，提高真空度传递效率，取得缩短工程工期和降低工程造价的目的。在砂料缺乏的天津港地区，直排式真空预压与普通真空预压法相比，具有经济优势。
刚吹填后的场地不能满足陆上塑料排水板的施工，因此需要在地基表面铺设工作垫层才能进行陆上塑料排水板施工，采用吹填均匀、施工效率高的吹填粉砂作为本工程的工作垫层，吹填粉砂厚度拟定为1.0m。新近吹填场地若没有经过多年晾晒，吹填土基本为含水量100%以上流泥状态，若采用一次真空预压加固处理的方式，为保证吹填粉砂工作垫层的施工，虽然将耗费大量的荆笆、竹排、土工布等，但形成大面积的淤泥集中区的现象仍不可避免，也增加了吹填粉砂的工程量，并且在打设排水板过程中将出现严重的返浆冒泥现象，严重影响工程质量并且增加了工程费用。根据本地区地基处理工程经验，该地基条件下采用“浅层抽水固结+深层直排式真空预压联合处理”的加固方式是较切实可行的方案。即采用二次处理的方式进行处理，即先对场地进行浅层抽水固结预处理，待土体形成一定强度后，再吹填粉砂，进行深层处理的加固方式。
浅层抽水固结结合深层直排式真空预压联合处理具体方案如下：
（1）浅层抽水固结：排除场地积水及表层泥浆，在吹填泥面铺设一层编织布，一层土工布和一层荆芭（或土工格栅），人工打设塑料排水板，塑料排水板间距0.7m，长度4.5m，铺设滤管、排水板与滤管连接、安装射流泵，滤管上铺设两层土工布，两层土工布之间夹一层三维土工网。铺设两层密封膜，连接抽真空设备，试抽气、检查、正式抽气浅层抽水固结时间约40天。
（2）深层直排式真空预压：浅层抽水固结30天后，直接在膜上吹填粉砂，吹填粉砂厚度约1.0m，浅层抽水固结卸载后，打设深层塑料排水板，塑料排水板间距0.8m，底标高-12.0m，铺设滤管、排水板与滤管连接、安装射流泵，滤管上铺设一层土工布(200g/m2)，铺设三层密封膜，连接抽真空设备，试抽气、检查、正式抽气，深层抽真空固结时间约 90 天，固结度达到 90%卸载。
结语
随着经济的发展，沿海港口城市工程建设如火如荼的开展，对土地的需求越来越大，如何快速围海造陆形成土地资源是一个值得研究的课题。后期在围海造陆工艺、地基处理工艺、围埝安全稳定以及软土地基工后沉降等方面还有很多工作值得研究。
参考文献
[1]邓国民.围海造陆工程中的改进型真空预压加固软土地基技术[J].上海水务,2017(01):32-34.
[2]熊长玲,姜波,张慈珩.简析围海造陆工程的施工工艺和方法[J].港工技术,2018,v.55；No.242(02):78-81.
[3]杨培锋,钟威龙.围海造陆工程施工中难点和解决对策[J].智能城市,2018(7):47-51.
论文作者:于澜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/8
标签：预压论文; 地基论文; 真空论文; 工程论文; 淤泥论文; 高程论文; 排水板论文; 《基层建设》2019年第17期论文;