圍堤填筑對吹填土軟地基變形特性影響研究

崔藝瀟，王莉嘉，王 凱

(寧波市交通建設工程試驗檢測中心有限公司，浙江 寧波 315000)

0 引 言

近些年來，我國填海造陸事業不斷發展，吹填土區的地基穩定性也越來越多的被人們關注。吹填土往往具有高含水量、高有機質含量、高壓縮性、低強度、低滲透性等特點，因此其工程力學性質較一般軟土而言更差。

1 研究內容

1.1 工程概況

溫州市甌江口新區靈昆北堤外灘涂圍墾形成陸域面積1 616 186 m2，以現狀北堤水閘為界分為西圍墾區和東圍墾區，陸域形成設計高程5.0 m。

其中西區圍墾成陸面積511 187 m2，西區港區陸域平面形態上呈現矩形，縱深337～553.5 m，寬度1 454.5 m。北側新建1 490.4 m圍堤，西側以1～3泊位自行建設區和兩橋一隧用地為界拋石護坡形成369.7 m側堤，東側建設403 m側堤，南側以靈霓大堤鎮壓層為界，總體形成封閉圍區。東區港區陸域平面形態上亦呈現矩形，總體形成封閉圍區，具體尺寸詳見表1。

表1 陸域形成區域尺寸匯總表

1.2 監測方案

現以2019年12月21日至2020年1月12日監測數據為基礎分析圍堤填筑對吹填土軟地基變形特性影響。本月主要施工的內容有：主堤堤身段第一層拋石工作已基本完成，對主堤堤身處繼續進行拋石攤鋪工作，第二層的拋石及攤鋪工作正在進行；東側堤部分區域已完成拋石的攤鋪工作；西側堤進行砂被鋪設及塑排板的埋設。本月監測項目匯總見表2。

表2 本月監測點匯總表

(1)土體沉降觀測

圍堤填筑過程中，通過表層沉降觀測地基的沉降量和沉降速率。加荷期每天測1～2次，每一級加載的分層厚度為1 m。棱體沉降觀測在一級加載完成后進行，連續3日觀測的沉降量小于3～5 mm方可進行下一級加載。

(2)土體側向位移觀測

圍堤施工過程中，通過埋設測斜管觀測在隔堤施工過程中地基土的水平位移。共設25個觀測斷面，每個斷面各設置3個觀測孔，設置于平臺處。加荷期每天測1～2次。

(3)孔隙水壓力觀測

在填筑圍堤的過程中，通過觀測加載過程中吹填土軟地基內孔隙水壓力的增長和減小過程，用以控制加載速率，同時可以計算土體固結度。設25個觀測斷面，每個斷面設1個觀測孔。加荷期每天測1～2次。

2 現場監測結果及分析

2.1 沉降監測結果及分析

通過對埋設在軟土地基內部的沉降桿進行監測，得到地表沉降位移，監測結果如圖1所示。

圖1 累計沉降量曲線圖

從曲線圖可以看出，各個測點的累計沉降量隨時間增加不斷增大，其中測點CD6-2的累計沉降量較大。前期受現場天氣的影響，測點增速波動較大，隨著風浪的減小，測點增速有所降低，后期由于拋石攤鋪工作導致上覆荷載增大，導致增速有增加的趨勢。

2.2 土體側向位移監測結果及分析

通過測斜得到土體內部側向位移，具體見圖2。

圖2 XD15-1測點深度-累計位移匯總曲線

從圖中曲線可以看出，測管主要變化方向為向外海側移動。測點XD15-1最大正位移為20.46 mm，位于管口處。由于現場進入施工階段，使測斜管的位移變化量有所增加，測管受現場施工影響使測管上部出現較大位移。

2.3 孔隙水壓力監測結果及分析

通過地基土中不同深度的孔隙水壓力計的監測得到孔隙水壓力隨時間的變化情況，結果詳見圖3。

由圖3可知，壓力增量最大的測點為KYD1-3，數值為-8.5 KPa。整體來看孔隙水壓力值變化之后與初值相比幾乎無變化，孔隙水壓力增加或減少呈周期性變化，分析可知潮汐現象對孔隙水壓力影響較大，拋石攤鋪對孔隙水壓力的值影響較小。

圖3 KYD1孔隙水壓力-深度變化圖

3 結 論

主堤堤身持續進行填筑，使堤身自重增加，上覆荷載增大，沉降量逐漸增大，沉降速率隨填筑施工的進行逐漸增大后趨于平穩,無突變情況。

目前，測斜管監測到的深層水平位移產生的變化主要是因潮汐水流帶動泥沙引起的，測管受現場施工影響使測管上部出現較大位移。測點位置總體較為穩定，測管整體晃動較小，主要位移方向為向外海側移動。

監測到的孔隙水壓力值較為平穩，單次的變化量主要受潮汐靜水壓力影響，但變化幅度相對較小，累計孔隙水壓力增加與累計減小相對均衡，上覆荷載對孔隙水壓力影響較小。