淺談三亞濱海地區(qū)特有巖土（珊瑚碎屑層）止水問題及有效方法應(yīng)用

龐慶喜

[摘要]三亞的西島、鹿回頭半島，六道灣、大東海沿岸、紅沙的沿海區(qū)域廣泛分布有一種特殊巖土層——珊瑚碎屑層；由于其特殊的成份組成，在基坑的止水措施施工中，常規(guī)使用的水泥土攪拌樁法、高壓旋噴樁及拉森鋼板樁法往往遇到大塊珊瑚礁難以下穿，以及水泥土樁難以固結(jié)成形的難題，給深基坑的止水帶來困擾。為解決該特殊地層的止水問量，探索利用地基處理方法中的振沖砂樁法先對珊瑚碎屑層進(jìn)行置換處理，再使用高壓旋噴樁法做止水帷幕可以取得完美的止水效果。

[關(guān)鍵詞]地下水；珊瑚碎屑；振沖砂樁、水泥土固結(jié) 文章編號：2095-4085（2018）05-0002-03

1 三亞地區(qū)珊瑚碎屑層的分布范圍及巖土特性

1.1 成因及分布范圍

珊瑚主要分布在溫度高于20℃的熱帶、亞熱帶地區(qū)。三亞的濱海地區(qū)珊瑚生態(tài)系統(tǒng)優(yōu)良，主要分布有造礁珊瑚、非造礁珊瑚、珊瑚礁及其生態(tài)系統(tǒng)。珊瑚碎屑層是由珊瑚及珊瑚礁經(jīng)海水溶蝕，在風(fēng)浪和潮汐作用下被破壞搬運(yùn)、堆積形成的一種特殊性地層。在三亞地區(qū)主要分布于西島、鹿回頭半島，六道灣、大東海沿岸、紅沙的沿海區(qū)域。

1.2 巖土特性

三亞地區(qū)分布的珊瑚碎屑層按照其組成成份特征可分為3種類型，第一種為混雜型，組成物為珊瑚礁和珊瑚碎屑，珊瑚礁和珊瑚碎屑的比例隨所處部位不同會有所變化。珊瑚礁渾圓凸起，多孔洞，質(zhì)地較輕，鉆探取樣為較完整的白色或黃白色圓柱狀巖芯；碎屑物堆積充填于珊瑚礁格架之間，灰白一白色，粒度成分從粉粒到礫石級別均有。第二種類型為粗碎屑型，組成物以枝權(quán)狀珊瑚碎屑為主，淺灰、深灰一灰黑色，基本無分選，顆粒大小混雜，粒組分布跨度大，從粉粒到碎石級別，下部混有淤泥成分，局部見有珊瑚礁塊體。第三種為細(xì)碎屑型，沉積物以粗砂、礫砂珊瑚碎屑為主，白一淺灰白色，層狀沉積特征明顯，局部見鈣質(zhì)膠結(jié)層，膠結(jié)層較緊密，鍬鎬難挖。珊瑚碎屑層顯著的土力學(xué)特點(diǎn)為高孔隙比、高摩擦角和低強(qiáng)度值。地層組成物及常見巖芯詳見（圖1，圖2，圖3）。

1.3 對基坑工程的影響

三亞地區(qū)珊瑚碎屑層主要以沿海岸線分布為主，其分布的場地特征主要表現(xiàn)為地下水位埋藏較淺，由于其明顯的高孔隙比特點(diǎn)，該地層的透水性較大，且地下水受海洋潮汐影響，存在有地下水的滲流現(xiàn)象。根據(jù)在三亞多個(gè)珊瑚碎屑層場地完成的簡易抽水試驗(yàn)。利用計(jì)算公式如下。

潛水非完整井公式：試驗(yàn)所得該地層的滲透系數(shù)K的范圍值為：19.7m/d～41.2m/d。

2 常用止水方法在工程中遇到問題分析

三亞地區(qū)珊瑚碎屑層主要分布在迅速發(fā)展的沿海區(qū)域，當(dāng)擬建的基坑工程采取降水措施時(shí)，對周邊的市政道路及建筑影響較大，且珊瑚碎屑層的孔隙比高，在近海區(qū)域大范圍降水容易造成與海水貫通，引起海水入侵。所以，擬建基坑的施工應(yīng)優(yōu)先選取適用的止水措施。下面舉例常用止水方法在工程實(shí)例中遇到的問題。

2.1 珊瑚碎屑層的高壓旋噴樁止水帷幕法施工

三亞紅沙某大型房地產(chǎn)項(xiàng)目，基坑開挖深度約4.5m，基坑面積約為150m×100m，范圍較大。該基坑支護(hù)設(shè)計(jì)利用了珊瑚碎屑層的高摩擦角特性，采取1：0.5自然放坡法，掛網(wǎng)噴射混凝土護(hù)面，坡后采用高壓旋噴樁法做止水帷幕。在其基礎(chǔ)的施工過程中出現(xiàn)多處基坑坡壁涌水現(xiàn)象，當(dāng)海洋高潮水位時(shí)，幾處涌水呈水柱狀，流水清澈，添償苦澀，現(xiàn)場判斷為海水倒灌，施工方采取緊急措施，沿坑壁堆砌砂包，以確保基坑坡體的穩(wěn)定性，同時(shí)加大坑內(nèi)集水坑，增加多臺水泵不間斷抽水。

后經(jīng)施工單位現(xiàn)場會議報(bào)告，在該基坑止水帷幕的施工過程中出現(xiàn)了兩個(gè)問題，1）高壓旋噴樁施工過程中，局部遇到大塊狀珊瑚礁無法下穿，造成止水樁不能連續(xù)施工，無法形成完整的止水帷幕；2）高壓旋噴樁施工完成后進(jìn)行了現(xiàn)場抽芯檢測，發(fā)現(xiàn)樹枝狀的珊瑚碎屑與水泥的固結(jié)效果不好，發(fā)現(xiàn)局部斷樁現(xiàn)象。針對上面兩種現(xiàn)象，施工過程中及時(shí)采取了原位反復(fù)注漿、外側(cè)補(bǔ)樁等措施，但其止水效果仍然不佳，基坑開挖后出現(xiàn)了多處坑壁涌水現(xiàn)象。

原因分析為，該場地位于榆亞路南側(cè)，離海邊最近距離約200m，場地地面標(biāo)高為3.5～5.2m，地勢較低。地下水由北向南徑流向大海排泄，因距離海邊較近，地下水的滲流受潮汐影響較大。以條狀、樹枝狀為主的珊瑚碎屑層孔隙比較大，地下水滲流速度快。在高壓旋噴樁的施工過程中，注入的水泥漿容易隨地下水的滲流而流失。所以在施工過程中容易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，最終無法形成完整的水泥土樁，難以起到良好的止水效果。

2.2 珊瑚碎屑層的拉森鋼板樁法施工

三亞鹿回頭某市政工程項(xiàng)目開槽深度為3m，鋪設(shè)污水管網(wǎng)。設(shè)計(jì)采用拉森鋼板樁作為基槽支護(hù)及止水的方法。在施工過程中局部地段遇到大塊珊瑚礁或珊瑚碎屑膠結(jié)地層，鋼板樁無法下穿，造成鋼板樁無法緊密連接，基槽內(nèi)地下水仍需另行增加集水坑的方法進(jìn)行疏排。由于該地層富水性及透水性大，基坑內(nèi)降水問題增加了較多的施工成本，并延長了施工工期。該地層內(nèi)不規(guī)律分布的大塊珊瑚礁石直接影響到基坑支護(hù)和止水的施工進(jìn)度和質(zhì)量。

3 有效止水方法的探索應(yīng)用

三亞鹿回頭某深基坑工程，基坑開挖深度約9m，坑底需進(jìn)行大型設(shè)備安裝，坑內(nèi)施工空間有限，不具備坑內(nèi)集水條件，對坑壁止水要求較高。基坑支護(hù)設(shè)計(jì)為采用鉆孔灌注樁支護(hù)后垂直開挖，止水措施采用高壓旋噴樁做止水帷幕。為解決水泥樁在珊瑚碎屑層中成樁質(zhì)量不好的難題，在施工技術(shù)交底會上我方提出在高壓旋噴樁施工前沿其樁位預(yù)打砂樁對珊瑚碎屑層進(jìn)行置換處理，砂樁采用振沖法施工，置換材料選取中粗砂。珊瑚礁石呈多孔隙性，質(zhì)地較輕，振沖砂樁的樁頭較尖，其振沖作用可擊碎珊瑚礁石并順利穿透該層。砂樁完成后首先解決了高壓旋噴樁遇珊瑚礁層或膠結(jié)珊瑚碎屑層無法下穿的難題，其次，砂樁施工后擠密了周圍土體，緩解了地下水的滲流問題，另外，置換后的中粗砂成份和水泥漿能高效固結(jié)成完整的樁體，成樁質(zhì)量得到大大提高。最后，該工程基坑開挖后，未出現(xiàn)坑壁的滲水現(xiàn)象，使用振沖砂樁和高壓旋噴樁復(fù)合方案完成的止水帷幕起到了完美的止水效果。見（圖4，圖5，圖6）

4 結(jié)語

珊瑚碎屑層由于其特殊的成份，在水泥土攪拌樁、高壓旋噴樁以及拉森鋼板樁的施工過程中往往遇到難以下穿的難題，另外，由于該地層孔隙比高，地下水滲透性強(qiáng)，受地下水滲流影響以及其樹枝狀的成份組成，造成水泥土攪拌樁及高壓旋噴樁的成樁質(zhì)量難以控制，容易出現(xiàn)斷樁。為解決遇珊瑚礁石和密實(shí)地層無法下穿以及水泥土樁成樁質(zhì)量不好的難題，可在高壓旋噴樁（或水泥土攪拌樁）施工前預(yù)先打制砂樁進(jìn)行置換處理，即采用振沖砂樁和高壓旋噴樁復(fù)合方法完成止水帷幕的施工，可以達(dá)到有效的止水效果。在線狀的管線安裝工程中同樣可以采用預(yù)先打制砂樁，再結(jié)合拉森鋼板樁對基槽進(jìn)行支護(hù)及止水。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉景儒，王其涵，王建平，等.三亞海岸珊瑚礁地層成因演化與工程地質(zhì)分區(qū)[J].巖土力學(xué)（Rock and Soil Me-chanics），2014，（S1）.

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