湄洲灣港秀嶼港區石門澳作業區6#、9#、11#泊位陸域地基處理工程質量管理

◎ 藍家香 福建省石門澳港口建設發展有限公司

1.工程概況

工程區陸域總面積約為44.9萬m2，湄洲灣港秀嶼港區石門澳作業區6#、9#泊位工程陸域總面積為19.66萬m2，湄洲灣港秀嶼港區石門澳作業區11#泊位工程的陸域總面積為22.58萬m2，6#、9#泊位工程陸域位于11#泊位工程的陸域西側，兩個工程陸域之間為規劃支持系統區的進出港道路，寬12米，面積為0.46萬m2，支持系統陸域總面積2.2萬m2。地基處理設計標高+8.8m，陸域地基處理交地標高為+8.9m（含預留沉降量0.1m）。項目估算投資1.66億元。

2.地基處理技術

聯合堆載區主要施工工序為：清表—鋪設編織土工布+竹筋—回填海砂—B型塑料排水版—淤泥密封墻—濾管鋪設—鋪設無紡土工布—鋪設編織土工布—鋪設真空膜—鋪設無紡土工布—鋪設編織土工布—回填0.8m海砂—回填1m砂包土—回填1.7m淤泥堆在—卸載—普夯—碾壓。

強夯區主要施工工序:清表—強夯—普夯—碾壓。其中試夯夯點平面布置圖見圖1。

3.地基處理工程質量管理

3.1 B型塑料排水板施工質量管理

設備：非標準設備，根據實際施工需要配備，保證施打深度；

測量放樣（平米位置1m＊1m），石灰放點，施工繩；

施打深度：采用自動記錄儀或者插板機上安置高度標尺（人工讀數，誤差較大，不可能每次停下來讀數，記錄人員間隔較遠，觀看讀數不準確）；

垂直度控制：插板機上圓盤刻度儀（現場設備未安裝，垂直度僅靠人工觀察）；

板頭預留：200mm，直接卷尺測量，簡單明了；

排水板施工一定范圍后及時把板頭插入砂墊層中，保護排水板板頭完好，板頭損壞可能造成通水不暢，影響排水固結效果。

3.2 淤泥密封墻施工質量管理

經常檢查泥漿稠度，確保泥漿稠度符合要求，現場泥漿池配備泥漿稠度檢測計，以備隨時檢測泥漿稠度。泥漿過稀則有可能造成密封墻閉氣效果差，稠度過大則可能堵塞輸送管路或者泥漿出口，造成密封墻斷層，無法達到理想閉氣效果。當出現泥漿稠度不符合要求是應及時加水攪拌或者加入淤泥調整淤泥稠度。當泥漿稠度不符合要求時應及時通知前方機械操作人員，暫停淤泥密封墻施工，待泥漿稠度重新調配符合要求時重新開始施工。

3.3 真空預壓質量管理

圖1 試夯夯點平面布置圖

真空預壓濾管埋設前需將排水板板頭全部插入砂墊層中，濾管埋設完成后清理真空預壓區域，鐵器、竹片、尖銳石子都要清理干凈，沙面盡量整理平整，不遺留土堆，盡量減少真空被刺破的可能。真空預壓肯定會帶來土體固結壓縮，應加強加固區沉降及位移觀測，利用沉降及位移觀測來指導施工。堆載施工時發生下列情況時應提停止堆載，分析原因，加密監測，待數據恢復正常再進行堆載：

a、超靜孔隙水壓力系數超過0.6；

b、表面沉降速率>30mm/d；

c、向加固區外側水平位移速率>5mm/d或不收斂。

4.效果檢驗

4.1 固結度計算

本次針對質量管理效果檢驗中，采用三點法進行工程固結度計算，計算公式為：

式中：S1、S2以及S3為同一間隔時間下的實測沉降量；Sm為荷載作用下的最終沉降量；Ut為荷載作用下的t時刻固結度；St為荷載作用下的t時刻沉降量。在以上公式應用下，可以實現對不同沉降標沉降量實現對土體固結度的計算，詳情見表1。從表中可以看出，這一區域的平均固結度為93%，可以滿足設計需求。

表1 各沉降標固結度表

表2 土層加固前后的物理力學指標對比

圖2 十字板剪切試驗深度-抗剪強度曲線

4.2 十字板剪切試驗

各加固區在加固后進行了十字板試驗，每個加固區1組。測得的土體固結不排水抗剪強度曲線見圖2所示。根據檢測結果，加固區地表形成硬殼層，且硬殼層地基十字板抗剪強度超過80kPa，或部分區域為砂性層，不適應做十字板強度。由檢測數據可見，大部分加固區十字板強度相對較高，僅B4-3及B4-2區在5m深度附近存在較軟弱夾層。從圖2中可以看出，加固前后的軟土層原狀土抗剪強度37kPa-59kPa，地基加固后十字板強度處B4-3外，基本個點十字板強度均在25kPa-80kPa，表明該地塊地基處理效果較好，具有較好的地基承載力。B4-3區地基在砂性土和粘性土結合位置5m深度處存在十字板10 kPa左右值，及相對軟弱層，今后在地塊使用過程中應注意。

4.3 土層物理力學性質

在地基處理完成后，對各真空預壓及真空聯合堆載加固區進行取土及室內土工試驗檢測。因處理區未進行相關檢測，故將本次檢測結果與建設單位提供的勘察資料進行對比。結果表明，加固后土體在含水量、孔隙比、壓縮系數等均有較明顯的減小，土體強度有明顯增長，土體物理力學性質明顯改善。針對土層加固前后的物理力學指標進行對比分析，詳情見表2。

通過表2可以看出，加固前后的土層含水量有顯著降低、密度增大、液性指數減小以及凝聚力增大等等，總之通過加固處理土體各項物理力學指標得到顯著改善。

5.結論

根據本項目的數據匯總及分析，得出以下結論。

（1）監測數據也表明，各加固區在經過真空預壓處理后，本項目各區沉降在270.8mm～1632.5mm，差異沉降明顯，各區卸載按實測沉降曲線推算的固結度均達到93%，連續10天實測沉降速率均滿足設計提出的卸載標準要求。

（2）根據取土試驗和十字板剪切試驗，各加固區土體力學性質均有較明顯改善，地基處理效果較好，壓實度及承載力均達到設計要求的標準，達到了地基處理的效果。

（3）在對水土加固前后物理力學指標對比中發現，加固前后的土層含水量有顯著降低、密度增大、液性指數減小以及凝聚力增大等等，總之通過加固處理土體各項物理力學指標得到顯著改善。