海堤地基處理方法的比選

翁小波

摘 要：本文結合工程實例簡要論述海堤主要地基處理方法的優劣。

關鍵詞：海堤 地基處理方法

海堤軟土地基處理方法主要有爆炸擠淤法、排水板法、砼薄壁筒樁復合地基法以及鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁、振沖碎石樁等方法，但是鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁及振沖碎石樁大面積處理地基成本高，一般只在特殊條件下采用，不具備普遍性。本文以浙江省臺州市某港區圍墾工程為例，通過爆炸擠淤法、排水板法和砼薄壁筒樁復合地基法三種海堤地基處理方法比選，說明各地基處理方法的優劣。

1.爆炸擠淤法地基處理型式

爆炸擠淤法是通過爆破擠淤置換地基中一定深度內強度極低的軟土層，使得地基土中可壓縮層大大減少，其優點是工后沉降較小，施工進度快。但是該地基處理方法石方用量大。近年來，隨著爆破擠淤置換技術的發展，置換效果大大提高。在石料儲量足夠、運距較近的情況下，具有較好的適用性。

海堤堤頂高程6.20m，防浪墻頂高程7.0m，堤頂寬度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程處設3.0m寬消浪平臺，平臺上部為反弧形擋墻，下部以1：1.8斜坡至0.0m高程的護腳平臺，護腳平臺寬為3.0m，堤腳設大石塊護腳。

海堤迎潮面反弧擋墻采用C30埋石砼結構，消浪平臺和消浪斜坡安放單重1t的C30砼四腳空心塊。護腳平臺及平臺至-1.0m高程斜坡表面采用厚80cm的C30細骨料砼灌砌塊石護面，堤腳采用大石塊保護，表面大石塊單重≮500kg。

海堤內側在4.0m高程處設3.0m寬平臺，平臺以上以1：1.5斜坡與堤頂銜接，斜坡采用干砌塊石護面，平臺以下以1：1.5斜坡至涂面，表面采用大石塊理砌。

海堤爆炸擠淤至高程-23.50m左右，底寬2 9 m，控制最大腰寬57m。海堤每延米建筑工程投資10.99萬元。

2.排水板法地基處理型式

排水板法是利用在軟土地基中打設豎向的排水板，大大縮短地基排水時間，加速地基固結速率，從而快速提高地基的承載能力。目前GPS定位系統輔助水下敷設土工織物及打設排水板在圍墾工程和防波堤工程中已應用較多，其打設精度和進度可滿足工程施工要求。排水板法施工進度慢，海堤斷面較大、占地多。

海堤堤頂高程6.20m，防浪墻頂高程7.0m，堤頂寬度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程設寬3.0m的消浪平臺，平臺上部為反弧形埋石砼擋墻，下部以1：2斜坡至高程0.0m，設寬5.6m的鎮壓平臺，平臺規則擺放3排單塊重 1t的砼四腳空心塊，外側設C30埋石砼地梁，平臺以下以1：20的坡度至-1.5m高程，表面采用大石塊理砌護面，并設C30埋石砼格梁；-1.5m高程以下為大石塊護腳，以1：3的坡度至涂面。

在海堤內側4.0m高程處設3.0m寬平臺，平臺上部以1：2斜坡與堤頂銜接，坡面采用干砌塊石護面，平臺下部以1：2斜坡至-1.0m高程處寬20m鎮壓平臺，坡面采用大石塊理砌。-1.0m高程平臺下部以1：2的斜坡至涂面。

海堤基礎采用排水板法進行排水固結處理。排水板插入涂面深度13～21m，間距1.2m，正方形排列，地基處理寬度90.0m。為減少地基擠淤，拋石體范圍涂面鋪設一層30kN/m有紡土工布，土工布頂面排水板插設范圍鋪設一層厚80cm的碎石墊層作為基礎排水通道，并在碎石墊層頂鋪設一層110kN/m的土工格柵。

海堤每延米建筑工程投資10.70萬元。

3.砼薄壁筒樁復合地處理型式

砼薄壁筒樁復合地基法是將砼薄壁筒樁灌入地基土，使其作為豎向增加體，薄壁筒樁與樁間土組成復合地基，使地基土得到加強，其優點是工后沉降小，施工進度快。

海堤堤頂高程6.20m，防浪墻頂高程7.0m，堤頂寬度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程設一寬3.0m的消浪平臺，平臺上部為反弧形埋石砼擋墻，下部以1：2斜坡至高程0.0m，寬5.6m的鎮壓平臺，平臺規劃擺放3排單塊重1t的四腳空心塊，外側設C30砼地梁，平臺以下以1：10的坡度至-1.5m高程，表面采用大石塊理砌護面；-1.5m高程以下為大石塊護腳，以1：3的坡度至涂面。

在海堤內側4 . 0 m高程處設3.0m寬平臺，平臺上部以1：2斜坡與堤頂銜接，坡面采用干砌塊石護面，平臺下部以1：2斜坡至高程-1.0m，寬15m的平臺，坡面采用大石塊理砌。-1.0m平臺下部以1：2的斜坡至涂面。

海堤基礎采用砼薄壁筒樁復合地基法進行處理。現澆砼薄壁筒樁樁長13～21m，外徑100cm，壁厚12cm，排間距3.0m，正方形布置，地基處理寬度60.0m，地基處理范圍內鋪設一層250cm厚石渣墊層。

海堤每延米建筑工程投資15.08萬元。

4.地基處理型式比選

①海堤主要特性、主要工程量及投資對比。a.爆炸擠淤法地基處理深度為11.5～19.5m，處理深度為57m，每延米海堤需要各種石料1476m3，預制砼四角空心塊7.43塊，每延米投資10.99萬元。b.排水板法地基處理深度為13～21m，處理深度為90m，每延米海堤需要各種石料927m3，預制砼四角空心塊12.61塊，排水板1045m，土工布及土工格柵228m2，每延米投資12.61萬元。c.砼薄壁筒樁復合地基法地基處理深度為13～21m，處理深度為60m，每延米海堤需要各種石料645m3，預制砼四角空心塊7.43塊，砼薄壁筒樁53.5m，每延米投資15.08萬元。

②不同地基處理型式優缺點。

a.爆炸擠淤法。優點：施工進度較快；工后沉降較小；堤身占用海域面積較小，有利于挖入式港池和碼頭建設與布置；度汛安全可靠性高。缺點：對附近環境影響較大；石料需求量大；投資相對較大。

b.排水板法。優點：運用廣泛，施工技術成熟可靠；石方用量較少；投資較省。缺點：施工工序多，施工進度較慢，工期較長；工后沉降較大；堤身占用海域面積較大，不利于挖入式港池和碼頭建設與布置。

c.砼薄壁筒樁復合地基法。優點：石方用量最小；工后沉降較小；堤身占用海域面積較小；度汛安全可靠性高。缺點：砼用量大；施工難度較大；不利挖入式港池的布置；投資最大。

③地基處理型式比選分析。工程投資：海堤排水板法地基處理型式可比性投資最省，建筑工程投資較爆炸擠淤法每延米省0.29萬元，較砼薄壁筒樁復合地基法每延米省4.32萬元。

環境影響：海堤爆炸擠淤法地基處理型式較排水板法石方用量多約176萬m3，較砼薄壁筒樁復合地基法石方用量多約267萬m3，石料需求量較大，石料場開采范圍較大，爆炸擠淤施工震動影響大，對附近海洋環境影響較大。

施工條件：爆炸擠淤法地基處理型式施工進度快，堤身可一次性達安全度汛高程以上，度汛安全性較好；海堤排水板法地基處理型式堤身須分層加載，施工進度慢，并且度汛安全性不及爆炸擠淤法；砼薄壁筒樁復合地基法樁基施工難度較大，砼用量大。

運用條件：爆炸擠淤法和砼薄壁筒樁復合地基法地基處理型式堤身工后沉降小，堤頂高程容易得到保證。排水板法地基處理型式外海側拋石鎮壓層較長，且工后沉降較大。

該工程為港區造地工程，海堤分為兩段：外海側海堤外側需布置港池以及碼頭，內陸側海堤外側無此要求。

外海側海堤外側即為挖入式港池，港池底高程-18.0m～-23.0m，排水板法處理地基海堤占用海域面積最大，要求港池邊線距離堤軸線的距離最大，不利于港池及碼頭的布置，爆炸擠淤法處理地基海堤斷面最小，對港池的布置有利。

經綜合技術經濟分析，外海側海堤地基推薦采用爆炸擠淤法處理，內陸側海堤推薦采用排水板法處理。

參考文獻：

[1]海堤工程設計規范.（GB/T 51015-2014）.

[2]防波堤設計與施工規范.（JTS 154-1-2011）.