不同排水固結軟基處理法的研究

【摘要】本文以大連港東部地區搬遷改造項目為背景，主要闡述了振沖碎石樁法和塑料排水板法兩種地基處理方式的特點。

【關鍵詞】軟基處理；比較；研究

1、概述

大連港東部地區搬遷改造項目軟弱層厚約10～13m，本文對塑料排水板和振沖碎石樁兩種軟基處理方式的實際施工效果進行比較，闡述其施工特點和適用條件。

2、工藝原理

2.1塑料排水板

海上塑料排水板法主要通過打設塑料排水板形成排水通道，然后利用護岸結構自身重量分級逐漸加載，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結。

2.2海上振沖碎石樁

海上振沖碎石樁法是指用振動、水沖方式在軟弱地基中成孔后，再將碎石擠壓入土孔中，形成大直徑的碎石所構成的密實樁體，同時碎石柱體也作為排水通道，最后形成樁與樁間土的復合地基。

3、施工效果比較分析

3.1塑料排水板

據上圖分析，圓筒每次完成加載，前期都伴隨著較大沉降速率發生，但由于加載厚度的不均勻性及地基變形的不可復制性，Ⅲ斷面加載3.5m，25天后沉降速率為4.7mm/d，后期加載2m時，8天后沉降速率為4.7mm/d。Ⅴ斷面加載4m時，沉降速率29天后為4.8mm/d。因此，若加載厚度按照2m控制，加載時間間隔可以按照10天控制，若加載4m，可按照25～30天控制。

3.2振沖碎石樁

游艇碼頭工程為驗證碎石樁成樁效果，對39#和40#沉箱進行加載試驗，通過加載情況和觀測，分析出以下沉降特點：

沉箱安裝后第2天開始加載，拋填厚度為3m，第一層加載完第二天最大沉降量為5.1cm（39#沉箱），平均約3cm；最大沉降速率為5mm/h。第一層箱內拋填期間沉降量最大為12cm。

根據加載和沉降速率曲線，安裝沉箱（300t）產生的沉降速率約11mm/d左右，拋填厚度3m約33kpa荷載產生的沉降速率約15～20mm/d，且第一級加載一周后已趨于收斂速率降至0.2mm/h約5mm/d，在第二層拋填荷載約3m約33kpa時，產生的最大沉降速率15～18mm/d，第二層拋石加載一周后，39#、40#沉箱的最大沉降速率分別為0.2mm/h，0.3mm/h。孔隙水壓力在3～5天消散速率較快，最快能達50%以上。

3.3 比較分析

（1）根據設計意見，沉降速率小于5mm/d可以進行下一級加載，根據監測沉降分析，采用塑料排水板法時加載厚度以3m控制時，加載間隔時間可以按照20～25天控制，但地基變形速率較大，地基變形有超過設計報警值問題。采用振沖碎石樁法時加載厚度以3m控制時，加載間隔時間可以按照7天左右控制。

（2）振沖碎石樁法孔隙水壓力消散速率較塑料排水板法快。

（3）同地區的地質情況下，塑料排水板法地基累計沉降量約為1.3m，振沖碎石樁法地基累計沉降量約為0.53m左右。

（4）塑料排水板法工后沉降較大，如一標段54#圓筒安裝23個月后，沉降趨于穩定，而振沖碎石樁法在沉箱安裝5個月（203284min）后，沉降已趨于穩定，即塑料排水板法工期長。

4、工期比較

根據工程實際情況和兩種處理方式的沉降特點分析，若以1公里的護岸工程為例，則塑料排水板法的工期需2.0～2.5年，而采用振沖碎石樁法則需1年左右。

5、結論

通過大連港東部地區搬遷改造項目實際工程情況的分析和比較，提出對塑料排水板法和振沖碎石樁法的小結：

（1）塑料排水板堆載預壓（加固深度小于20m） 優點：施工工藝成熟，方法簡便，造價低，可有效消除主固結沉降。 缺點：工期長，荷載加載間隔時間長，難以有效解決地基次固結沉降，即工后沉降時間長。

（2）海上振沖碎石樁（加固深度10～20m）優點：工期短，工藝經實踐已較為成熟，有較好的抗液化性能；利于孔隙水消散。缺點：造價昂貴；對于十字板剪切強度很低的淤泥質土，成樁困難，樁徑較難控制，承載力提高幅度小，工后沉降不易控制。

（3）建議：在地基處理方案的選擇時應結合當地地基基處理的成功經驗，采用適用、快速、有效的處理方法，確保工程質量和地基處理施工進度，最大限度地減輕環境污染和減少對沿線居民的影響。

參考文獻：

[1]GB50007-2011建筑地基基礎設計規范[S]

[2]JGJ79-2012建筑地基處理技術規范[S]

[3]徐國強.海上塑料排水板施工工藝.中國土木工程學會土力學及基礎工程學會地基處理學術委員會第三屆地基處理學術討論會論文集，1992

[4]項國玉.振沖碎石樁在海上防波堤工程中的應.中國港灣建設，2010（8）

作者簡介：

任麗娜，女，1985年02月生，大學本科，目前從事工程管理工作。

楊冬，男，1983年12月生，大學本科，目前從事企業管理工作。