金芳義，姚永新，湯明禮

（1.溫州市甌飛經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)投資有限公司，浙江 溫州 325000；2.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江 杭州 310020）

1 工程概況

海堤作為灘涂圍墾的主體工程，不僅是圍海造地的有效的工程措施，也是沿海地區(qū)防御風(fēng)暴潮及防護(hù)工程體系中重要組成部分。溫州市某圍墾工程整個(gè)海堤座落在深厚的軟土地基上，30.00 m以淺土層為淤泥、淤泥質(zhì)土，是海堤沉降和穩(wěn)定的主要控制層，其主要表現(xiàn)為高含水率、高壓縮性、高靈敏度、低強(qiáng)度，工程地質(zhì)條件差等特點(diǎn)[1-2]。本工程海堤地基采用塑料排水插板法進(jìn)行堤基處理，即在處理區(qū)涂面上先鋪放1層50 kN/m的有紡?fù)凉げ?，再在其上鋪設(shè)厚1.00 m的碎石墊層，然后進(jìn)行排水板插設(shè)。最后在碎石墊層頂面鋪放1層土工格柵。插板深度30.00 m左右，間距1.20 m，正方形排列。

為了確保海堤地基加載安全，了解軟基的沉降情況，控制施工加載速率，及時(shí)掌握軟基固結(jié)效果，把握海堤加載的施工時(shí)機(jī)，設(shè)計(jì)布置了原位監(jiān)測(cè)[3]。

2 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布置及監(jiān)測(cè)要求

2.1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布置

海堤監(jiān)測(cè)主控?cái)嗝嫜睾５梯S線 2 km左右設(shè)1個(gè)，每一斷面監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括地表沉降5點(diǎn)、水平位移2孔、孔隙水壓力24孔。監(jiān)測(cè)儀器布置見(jiàn)圖1。

2.2 監(jiān)測(cè)要求

（1）地表沉降控制指標(biāo)：填筑高程在0.00 m以下，沉降速率大于等于30 mm/d時(shí)應(yīng)立即停止加載，連續(xù)5 d平均沉降速率小于等于15 mm/d，允許加載。此階段荷載填筑引起的沉降量，主要跟拋石擠淤有關(guān)，在加載時(shí)地基產(chǎn)生的瞬時(shí)沉降較大，宜以加載后沉降速率是否收斂作為控制指標(biāo)；

填筑高程在0.00 ～ 3.00 m，沉降速率大于等于25 mm/d時(shí)應(yīng)立即停止加載，連續(xù)5 d平均沉降速率小于等于10 mm/d，允許加載。此階段地基的強(qiáng)度增長(zhǎng)較快，控制此階段的施工加載厚度，防止對(duì)塑料排水板處理地基造成破壞，加載前滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)方可加載；

當(dāng)填筑高程大于等于3.00 m，沉降速率大于等于20 mm/d時(shí)，應(yīng)立即停止加載，連續(xù)5 d平均沉降速率小于等于5 mm/d，允許加載。此階段地基的強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，須嚴(yán)格控制此階段的施工加載厚度和間歇時(shí)間，加載前必須滿足設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，護(hù)面結(jié)構(gòu)施工前連續(xù)5 d平均沉降速率控制小于等于2 mm/d。

（2）水平位移控制指標(biāo)：插板處理區(qū)，最大水平位移小于等于10 mm/d；非處理區(qū)，最大水平位移小于等于5 mm/d。水平位移控制主要集中在前幾級(jí)加載過(guò)程，做到外坡領(lǐng)先，土方緊跟，均勻上升，防止外海側(cè)滑坡或內(nèi)側(cè)子堤傾斜過(guò)大。

（3）超靜孔隙水壓力控制：超靜孔隙水壓力系數(shù)應(yīng)小于等于0.6，當(dāng)超出時(shí)應(yīng)停止加荷。

圖1 監(jiān)測(cè)項(xiàng)目布置圖

3 監(jiān)測(cè)資料分析

本文選取該圍墾工程中北堤k3 + 200 m典型主控監(jiān)測(cè)斷面進(jìn)行資料分析與規(guī)律研究。

3.1 地表沉降

分析北堤k3 + 200 m斷面外海鎮(zhèn)壓層至堤頂?shù)牡乇沓两担謩e作出沉降量過(guò)程曲線（圖2）及ET3沉降速率、加載厚度與時(shí)間過(guò)程曲線（見(jiàn)圖3）。

圖2 k3 + 200 m斷面沉降量過(guò)程線圖

圖3 k3 + 200 m斷面ET3沉降速率、加載厚度與時(shí)間過(guò)程曲線圖

從圖2、3中可以得出：

（1）伴隨填筑高度增加與時(shí)間的增長(zhǎng)，軟土地基的沉降量也是不斷增加的。目前鎮(zhèn)壓層（ET1）實(shí)測(cè)累計(jì)沉降量為753 mm，堤頂（ET3）實(shí)測(cè)累計(jì)沉降量達(dá)2 233 mm。

（2）沉降速率與荷載及施工節(jié)點(diǎn)是緊密聯(lián)系的，加載時(shí)沉降速率有較大的增加，穩(wěn)載后沉降速率收斂較快；施工前期加載較快，且間隙時(shí)間較短，由于原涂面主要為淤泥質(zhì)軟土，承載力很低，在加載時(shí)地基產(chǎn)生的瞬時(shí)沉降較大，在前兩級(jí)荷載加載過(guò)程中，監(jiān)測(cè)的最大沉降速率為41 mm/d，超過(guò)設(shè)計(jì)要求的控制標(biāo)準(zhǔn)30 mm/d，此階段應(yīng)嚴(yán)格控制加載厚度與間歇時(shí)間。在后續(xù)的加載過(guò)程中，每次填筑同樣會(huì)使得沉降曲線驟然變陡，曲線出現(xiàn)拐點(diǎn)；在加載間歇期，沉降曲線逐漸平緩，沉降趨于穩(wěn)定，沉降曲線整體呈現(xiàn)“臺(tái)階式”發(fā)展趨勢(shì)，這反映軟土地基對(duì)于荷載非常敏感。

（3）有時(shí)加載當(dāng)天沉降速率雖有不同程度的超出控制標(biāo)準(zhǔn)，但只要間歇時(shí)間足夠，速率均能較快收斂到控制標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，說(shuō)明地基強(qiáng)度能適應(yīng)此加載強(qiáng)度，不會(huì)出現(xiàn)失穩(wěn)等不利情況，目前沉降速率基本收斂到2.0 mm/d，逐漸趨于穩(wěn)定。

3.2 水平位移

主斷面k3 + 260 m設(shè)置2個(gè)測(cè)斜孔監(jiān)測(cè)海堤施工過(guò)程中的水平位移， 圖4及圖5分別為海堤外海側(cè)鎮(zhèn)壓層及內(nèi) 側(cè)子堤的水平位移隨深度變化曲線圖。

圖4 外海側(cè)鎮(zhèn)壓層水平位移圖

圖5 內(nèi)側(cè)子堤水平位移圖

（1）由圖4可知，外側(cè)鎮(zhèn)壓層水平位移整體向外海側(cè)傾斜，在0.00 ～ 5.00 m深度范圍內(nèi)，水平位移逐漸增大，5.00 m以下水平位移逐漸減小，最大值達(dá)到250 mm，影響深度為30.00 m以淺；

（2）由圖5可知，在0.00 ～ 10.00 m深度范圍內(nèi)，水平位移逐漸增大，10.00 m以下水平位移逐漸減小，最大值達(dá)到380 mm，影響深度為33.00 m左右。

3.3 孔隙水壓力

在堤身填筑過(guò)程中，孔隙水壓力或超靜孔隙水壓力的變化過(guò)程反應(yīng)拋石填筑后土體固結(jié)的過(guò)程，各級(jí)荷載作用下，地基各測(cè)點(diǎn)超靜孔隙水壓力的變化見(jiàn)圖6及圖7。其中P1位于海堤鎮(zhèn)壓層外側(cè)平臺(tái)，P2位于海堤堤軸線位置，埋設(shè)高程見(jiàn)表1。

圖6 P1超靜孔隙水壓力變化過(guò)程線圖

表1 P1及P2孔壓計(jì)埋設(shè)高程表

圖7 P2超靜孔隙水壓力變化過(guò)程線圖

由圖6和圖7可知：

（1）各測(cè)點(diǎn)的超靜孔隙水壓力與荷載之間具有較好的相關(guān)性，加載時(shí)超靜孔隙水壓力迅速增加，停載后超靜孔隙水壓力緩慢消散。初期加載過(guò)程中超靜孔隙水壓力迅速增加至最大值，而后逐漸消散。在第四級(jí)荷載間隙期間，P1孔超靜孔隙水壓力逐漸消散至最小值，而后隨著第五級(jí)加載逐漸增加。

（2）隨著深度的增加，超靜孔隙水壓力先增加后減小，P1 - 4、P1 - 5在P1孔中最大，達(dá)到80 kPa左右，P2 - 4、P2 - 5、P2孔中最大，超過(guò)90 kPa。

4 結(jié) 語(yǔ)

在軟土地基上修筑海堤，現(xiàn)場(chǎng)原位監(jiān)測(cè)相當(dāng)重要，通過(guò)對(duì)溫州東南沿海某圍墾工程監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析可知：

（1）對(duì)施工期間軟基的地表沉降、水平位移及孔隙水壓力的跟蹤監(jiān)測(cè)，所得的各項(xiàng)觀測(cè)數(shù)據(jù)正常，與實(shí)際施工情況基本相吻合，把握海堤加載的施工時(shí)機(jī)，達(dá)到監(jiān)控施工的目的。

（2）本工程海堤地基土體均為深厚的淤泥質(zhì)軟土，在前幾級(jí)加載過(guò)程中，瞬時(shí)地表沉降加大，沉降速率陡增，此階段應(yīng)嚴(yán)格控制加載厚度與間歇時(shí)間，累計(jì)沉降曲線整體呈“臺(tái)階式”增長(zhǎng)，軟土地基對(duì)于荷載是非常敏感的。

（3）水平位移隨著深度（5.00 ～ 10.00 m）的增加逐漸增加至最大值，而后逐漸減小，呈現(xiàn)“上大下小”規(guī)律，影響深度約30.00 m。

（4）初期加載過(guò)程中超靜孔隙水壓力迅速增加至最大值，而后逐漸消散。海堤鎮(zhèn)壓層外側(cè)超靜孔壓達(dá)到80 kPa，堤軸線處超靜孔壓達(dá)到90 kPa。