海門市東灶新河河道工程地基處理設計

□許映建（南通市水利勘測設計研究院有限公司）

1 概述

2009年6月《江蘇沿海地區發展規劃》經國務院常務會議原則通過，江蘇沿海開發上升為國家戰略，海門市作為南通市重要的沿海開發地區迎來了史無前例的發展機遇。根據《南通港呂四港區總體規劃》，呂四港區規劃分為呂四作業區、連興港作業區、東灶港作業區以及通州作業區。東灶港作業區位于海門海岸線上，主要在海堤外灘涂上回填和吹填形成；規劃為散雜貨，多用途泊位，近期主要滿足海門地區臨港工業需要。

沿海建設水利先行，為了發揮水利服務于沿海發展的基礎性作用，提高防洪排澇標準，保障人民生命財產安全，整合區域內水利資源，解決水資源不足而制約港口工業發展的瓶頸問題，暢通濱海新區建設的集疏運通道，海門市擬在東灶港的東側新開挖一條東灶新河，新增沿海排澇口門并兼顧通航功能。

受海門南黃海建設發展有限公司委托，我院對海門市東灶新河河道工程進行了可行性研究，可行性研究的主要任務是：根據濱海新區的需要及東灶港港區集疏運要求提出解決臨港工業區淡水資源不足的途徑、提高南通江海平原區通呂片排澇標準的出路及水運航道方案。

2 地基處理設計

2.1 地基基本情況

查《江蘇省及上海市區域地質志》，場地位于揚子地層區東部，基底由中元古界海州群及張八嶺群區域變質巖系組成，震旦系至三疊系地層發育較齊全，侏羅系也有分布，第四系以海陸過渡相及海相為主，上部為海陸過渡相及海相沉積層。場地附近所在地層區為揚子地層區下揚子地層分區東部。第四紀之前地層主要有古生界泥盆系、中生界三疊系、新生界第三系。

場地附近的第四紀地層以全新世、更新世的沖積物、海積物為主，巖性以砂質粉土、粉砂、淤泥質粉質粘土、粉質粘土為主。場地除表層分布有軟土層外，無大的活動性斷裂通過，亦未發現古河道、滑坡、崩塌等不良物理地質現象，區域地質構造穩定性較好，場地土層分布較穩定，地基土較均勻，場地類別為Ⅲ類，在對表層軟土進行挖除或其它處理后可進行一般性工程建設。

本工程閘基礎可能座落在層4、層5上，局部位置在層3、層4-T中，除層4為中密的粉土層外，其余地層均為工程力學性質一般或較差的地層，在上部荷載作用下將產生相當的沉降量，且由于基礎座落不同的地層上時，可能會產生一定的沉降差，這些可能會對閘的正常運行有一定影響。須對地基進行處理。

2.2 各部位地基承載力

由表1可知：上、下閘首底板底面高程為▽-7.50m，最大地基應力為172.10kPa，閘室底板底面高程為▽-6.80m，最大地基應力為118.20kPa，上游導航墻底板底面高程為▽-3.9m，最大地基應力為93.50kPa，下游導航墻底板底面高程▽-5.20m，最大地基應力為142.40kPa。

由于閘址處為軟基，天然地基承載力低，沉降量大，對建筑物的運行十分不利。同時閘首平面尺寸大，且為三角門型式，其沉降控制要求更高，因此為保證今后套閘的正常運行，減少因沉降而引起的套閘運行事故，需對天然地基基礎進行處理。而上游導航墻及閘室天然地基均能滿足設計要求，故可不做處理。

2.3 地基處理與樁基方案

2.3.1 所采用方法

土基常用的處理方法有墊層法、強力夯實法、振動水沖法、樁基礎及沉井基礎等方法。各地基處理方法詳見表2。

表1 閘首和閘室抗滑、抗浮穩定計算成果表

表2 地基處理方法綜合比較表

由于東灶新河套閘靠近外海，且建筑場地為Ⅲ類建筑場地，主要為軟弱土～中軟土。故本次設計擬采用樁基礎進行地基處理。

2.3.2 主要參數

其中，摩擦樁宜采用細長樁，以獲得較大比表面（樁側表面積與體積之比）。

當高承臺樁基露出地面較高，或樁側土為淤泥或自重濕陷性黃土時，為保證樁身不產生壓屈失穩，端承樁的長徑比：l/d≤40，一般粘性土、砂土、端承樁的長徑比應取l/d≤60，對摩擦樁則不限制。

由于閘址位置基礎下有厚度不均的軟弱下臥層，適合的樁基處理方法有鉆孔灌注樁、深層攪拌樁法、小型混凝土沉管灌注樁、高壓噴射法。由于軟弱下臥層上為密實粉土，深層攪拌法施工會比較困難，且處理效果難以保證，而高壓噴射法在多復雜地質條件下，壓力非常難以控制，施工中容易出現問題，且不容易發現，小型混凝土沉管灌注樁處理深度不宜超過6m，施工中容易出現斷樁等問題，經綜合考慮設計采用預應力管樁對地基進行復合地基加固。

根據以上分析，上、下閘首、下游導航墻以及下游護岸擋墻均采用預應力管樁進行復合地基加固處理，樁的型號為PC-300-A-70-7000，樁中心距為1.20m。

3 結論

樁基礎處理方法采用的施工機具設備機器操作過程簡單，加固有效而持久，尤其是在工期緊張、地形復雜且大型機械進場困難、木材來源較為豐富的情況下優勢較為突出。而與其他地基處理技術相比，木樁具有施工快捷、方便、經濟效益顯著等優勢，應該在合適的地質條件下大力推廣使用。

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