廈門海滄港區(qū)泊位處理研究

楊寧

摘 要：本文結(jié)合已建的工程實(shí)例，介紹地基處理方案，并分析施工中遇到問(wèn)題的解決方案。

關(guān)鍵詞：海滄港區(qū)13#泊位 地基處理 排水系統(tǒng)

工程概況

1、基本情況

該工程位于擬建碼頭位于廈門灣內(nèi)九龍江口的北岸，廈門港海滄港區(qū)內(nèi)，為廈門港幾大港區(qū)之一。西臨14#碼頭，東鄰工作船基地，碼頭由外側(cè)50000DWT泊位和一個(gè)內(nèi)港池組成，內(nèi)港池北側(cè)為工程陸域范圍。工程所在區(qū)域范圍內(nèi)灘面標(biāo)高在-3.5m～2.8m之間，地勢(shì)相對(duì)較為平坦。

工程勘探深度內(nèi)所揭示的地層，主要由第四系全新統(tǒng)的淤泥、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土、砂卵石及燕山期花崗巖侵入體等組成。各單元土層的分布及工程特性自上而下分層如下：①、（1-1）、（1-2）、（1-3）為淤泥類或松散砂層；②、（2-1）、（2-2）、（2-3）層為淤泥質(zhì)土夾砂或?yàn)檩^軟的一般粘性土類，強(qiáng)度低、壓縮性高、工程性質(zhì)軟弱；③、粉質(zhì)粘土（3-1）細(xì)砂混粘性土、以及（4-1）粉質(zhì)粘土均強(qiáng)度一般，中偏高壓縮性，工程性質(zhì)一般；④、（4-2）層為中密～密實(shí)狀態(tài)的中粗砂或粗礫砂混卵石粗顆粒類土，強(qiáng)度較高，低壓縮性，有一定厚度，工程性質(zhì)較好；（5-1）、（5-2）層均為殘積土類的密實(shí)土層，強(qiáng)度較高，低壓縮性，工程性質(zhì)較好；（6-1）為花崗細(xì)晶巖脈巖的強(qiáng)風(fēng)化層；⑤、（8-1）及（8-2）為花崗巖全、強(qiáng)風(fēng)化層，強(qiáng)度較高，低壓縮性，工程性質(zhì)較好；⑥、中風(fēng)化花崗細(xì)晶巖；⑦、中花崗巖均為強(qiáng)度極高的硬質(zhì)巖體，可視為不壓縮地層，具有球形風(fēng)化地層特征、基巖面有起伏。

2、使用要求

場(chǎng)地均布荷載均按20kPa設(shè)計(jì)，本工程場(chǎng)地地基工后固結(jié)度要求達(dá)到90%以上，工后地基殘留沉降值滿足規(guī)范要求（工后殘余沉降設(shè)計(jì)按小于30cm控制）。

地基處理方案介紹

根據(jù)設(shè)計(jì)技術(shù)要求及本工程地質(zhì)勘察資料，陸域范圍上部地層除局部為薄細(xì)砂混淤泥層外，大多均為淤泥層，其下為較厚的淤泥質(zhì)土。此兩土層含水量大，承載力低，具有低強(qiáng)度和高壓縮性的特征， 總厚度較大（平均在15m～27m，向陸側(cè)逐漸減薄），是本工程陸域形成后需要著重進(jìn)行處理的對(duì)象。地基處理采用堆載預(yù)壓的方式進(jìn)行處理。

1、排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

水平排水系統(tǒng)采用砂墊層，本工程擬在0m高程鋪設(shè)1m厚的砂墊層。

垂直排水系統(tǒng)采用塑料排水板，為加快土體孔隙水的消散速率，本設(shè)計(jì)采用B型及C型塑料排水板作為豎向排水系統(tǒng)。

一區(qū)采用25m長(zhǎng)B型排水板，二區(qū)為28m長(zhǎng)B型排水板；三區(qū)及四區(qū)為35m長(zhǎng)C型排水板，寬度均為10cm，厚度不小于4mm。排水板采用等邊三角形布置，間距為1.2m。

2、加載系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

根據(jù)設(shè)計(jì)要求，場(chǎng)地回填料為中粗砂，中粗砂的容重按17kN/m3估算，水下中粗砂的容重按9.5kN/m3估算。經(jīng)計(jì)算其工后沉降均滿足設(shè)計(jì)要求。具體設(shè)計(jì)如下：

一區(qū)：第一階段堆載21.4kPa（堆載至0m等高線，平均潮位線以下按浮容重計(jì)，包括1.0m砂墊層）用8天完成加載過(guò)程，靜置13天（靜置時(shí)間可打插排水板）；第二階段再加載33.3kPa（堆載厚度3.5m，平均潮位線以下按浮容重計(jì)），用10天完成加載過(guò)程，靜置23天；第三階段加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天；第四階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天；第五階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天五個(gè)階段總共完成堆載233kPa（總堆載厚度約16m），需240天。

二區(qū)：第一階段堆載35.2kPa（堆載至3.5m等高線，平均潮位線以下按浮容重計(jì)，包括1.0m砂墊層）用10天完成加載過(guò)程，靜置23天（靜置時(shí)間可打插排水板）；第二階段再加載59.5kPa（堆載厚度約3.5m），用15天完成加載過(guò)程，靜置47天；第三階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），靜置47天，第四階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天。四個(gè)階段總共完成堆載213kPa （約14m），需219天。

三區(qū)：第一階段堆載約24.2kPa（堆載至0m等高線，平均潮位線以下按浮容重計(jì)，包括1.0m砂墊層）用8天完成加載過(guò)程，靜置13天（靜置時(shí)間可打插排水板）；第二階段再加載33.3kPa（堆載厚度3.5m，平均潮位線以下按浮容重計(jì)），用10天完成加載過(guò)程，靜置23天；第三階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天；第四階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天。四個(gè)階段總共完成堆載176.5kPa （總堆載厚度約13m），需178天。

四區(qū)：第一階段堆載33.3kPa（堆載至3.5m等高線，平均潮位線以下按浮容重計(jì)，包括1.0m砂墊層）用10天完成加載過(guò)程，靜置23天（靜置時(shí)間可打插排水板）；第二階段再加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），用15天完成加載過(guò)程，靜置47天；第三階段繼續(xù)加載59.5kPa（堆載厚度3.5m），15天完成加載過(guò)程，靜置47天。三個(gè)階段總共完成堆載152.3kPa （約11m），需157天。

施工中遇到的問(wèn)題

海滄港區(qū)陸域形成方案均為拋填海砂的方式，常規(guī)方式是先形成圍堰，再進(jìn)行拋填海砂及堆載預(yù)壓的地基處理。而實(shí)際情況是周邊碼頭及本工程駁岸碼頭的建在陸域形成前開(kāi)工建設(shè)，陸域形成及地基處理的施工過(guò)程需盡量降低對(duì)周邊水工結(jié)構(gòu)的影響。特別是加載時(shí)期土壓力的變化明顯，對(duì)已建水工結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)會(huì)造成一定的水平位移作用。

根據(jù)上述情況，施工中設(shè)計(jì)人員對(duì)地基處理方案進(jìn)行了細(xì)部的優(yōu)化調(diào)整。第一步利用小型駁船在水上插打排水板，再拋填海砂（拋填時(shí)控制拋填速率），并實(shí)時(shí)觀測(cè)周邊碼頭的水平位移量，一旦發(fā)現(xiàn)不良觀測(cè)數(shù)據(jù)即刻停止海砂拋填。第二步在進(jìn)行堆載預(yù)壓處理時(shí)，增大第一級(jí)的加載時(shí)間至15天并延長(zhǎng)靜置時(shí)間至20天；同時(shí)為保證總工期，分別降低第二級(jí)及第三級(jí)的靜置時(shí)間，但保證加載時(shí)間不變。

結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目的地基處理與陸域形成方案是緊密結(jié)合的，亦是一體的。在施工過(guò)程中根據(jù)周邊實(shí)際情況進(jìn)行了細(xì)部?jī)?yōu)化調(diào)整，其結(jié)果是良好的，設(shè)計(jì)方案及施工中采取的優(yōu)化措施可供借鑒。（作者單位：中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司）