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1 填海區(qū)域地基處理的必要性

填海地質(zhì)下大部分區(qū)域處于超飽和狀態(tài)，基本沒(méi)有承載力，其次吹填土質(zhì)差，粘粒土含量大；更有一些填區(qū)原來(lái)為養(yǎng)殖區(qū)域，淤泥層很厚，更采用淤泥擠淤處理方法，然后淤泥層表面填素土。因淤泥透水性差，淤泥內(nèi)水分很難分離，整個(gè)土層基本處于液化狀態(tài)。這種土層往往數(shù)年內(nèi)完不成自重沉降，屬于沉降很大的軟土地基，不經(jīng)處理，無(wú)法作為建筑用地。

2 軟土地基方案比較

方案一 真空預(yù)壓和堆載預(yù)壓處理方案

此方法適合處理軟土地基，但工期一般在3個(gè)月以上，而且經(jīng)過(guò)預(yù)壓的承載力不超過(guò)120KPA，對(duì)承載力要求高和工期短的項(xiàng)目不適用。

方案二 水泥土攪拌樁復(fù)合地基

此處理方案處理深度深，需要碎石砂土量大，施工周期較長(zhǎng)且造價(jià)高。

方案三 高真空擊密法

高真空擊密法處理軟土地基一個(gè)周期一般在25天至35天，工期短，并且經(jīng)處理后地基承載力比預(yù)壓法高，造價(jià)低于水泥土攪拌樁。

快速“高真空擊密法”是一種新型快速真空動(dòng)力排水固結(jié)法，它通過(guò)數(shù)遍高真空擊密制造“壓差”排水，并結(jié)合數(shù)遍合適的變能量擊密，逐步達(dá)到降低土層的含水量，提高密實(shí)度，承載力，完成自重固結(jié)，減少地基工后沉降和差異沉降。

“壓力差主動(dòng)排水”：人為多次制造“壓差”，即利用適當(dāng)?shù)哪芰繐裘墚a(chǎn)生的超靜孔隙水壓力為“正壓”，然后同步插入高真空管產(chǎn)生“負(fù)壓”，“正壓”和“負(fù)壓”形成可大于一個(gè)大氣壓的“壓差”，進(jìn)而可以達(dá)到低滲透軟土含水量逐步降低的目的。

“超固結(jié)硬殼層”：由于“高真空+大能量擊密”多次相互作用(等效靜壓力可達(dá)300-500MPa)，使軟土表層形成“超固結(jié)硬殼層”，經(jīng)應(yīng)力擴(kuò)散能較好的增大地基的抗變形能力。

3 工程實(shí)例

中石化青島煉化廠區(qū)建設(shè)一二期全場(chǎng)均采用快速“高真空擊密法”進(jìn)行處理，根據(jù)場(chǎng)土為新近填土或填海土，土層軟，壓縮性大，后期沉降大的特點(diǎn)，根據(jù)地基預(yù)處理技術(shù)要求，采用以下預(yù)處理方法：

1)堆載(填土)+排水板處理①2、②1、②2層土，有效加固深度為②2層。在罐區(qū)打設(shè)塑料排水板，排水板參考間距分別為：B區(qū)間距2.3×2.3米，C區(qū)間距1.8×1.8米到2.2×2.2米，D區(qū)間距兩個(gè)罐2.0×2.0米，其余2.2×2.2米，均為正方形布置(暫定)，深至②2層層底。由于本場(chǎng)地加固土層不均勻局部含有淤泥，施工時(shí)應(yīng)對(duì)照地勘資料適當(dāng)調(diào)整排水板的間距。預(yù)壓時(shí)間為兩個(gè)月。

2)采用高真空擊密法處理全部①1層素填土、①2沖填土及部分②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂層土。有效加固深度約8米。

3)由于回填填料缺少風(fēng)化砂，勘探期間絕大部分場(chǎng)地還沒(méi)有回填。施工時(shí)應(yīng)根據(jù)填料性質(zhì)(顆分等)及深層土體的性質(zhì)采取有效措施滿足設(shè)計(jì)方案要求。

因?yàn)锳區(qū)的地基處理要求相對(duì)較低，故不需要增加措施，B、C、D區(qū)域均需要增加排水措施，并在B、C、D區(qū)場(chǎng)地周邊設(shè)置密封墻。主要工作內(nèi)容如下：

(1)打設(shè)深井。本工程雖然②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂層的性質(zhì)較加氫裂化裝置工程②1的性質(zhì)好一些，但因?yàn)棰?沖填土、②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂存在嚴(yán)重液化，地基處理的目的之一是要消除其嚴(yán)重液化趨勢(shì)，單純的靠高真空擊密法作用影響深度不夠，故在場(chǎng)地內(nèi)打設(shè)深井，降低地下水位，減?、?沖填土、②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂的含水量，在素填土荷載以及土體自重作用下，孔隙比減小，從而提高土體的強(qiáng)度，在此前提下土層在高真空擊密作用下可以消除嚴(yán)重液化趨勢(shì)。

在B、C、D區(qū)打設(shè)深井，深井有效深度要求達(dá)到③1中粗砂底部，對(duì)于③1中粗砂缺失的部分，有效深度要求達(dá)到②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂層底部，間距暫定為25m，正方形布置。實(shí)際打設(shè)深度要求大于有效深度1.5～2.0m。

(2)打設(shè)密封墻。因?yàn)閳?chǎng)地臨近海邊，而①2沖填土層、②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂、③1中粗砂的透水性較好，為防止海水通過(guò)該層不斷補(bǔ)給入擬建場(chǎng)地，在B、C、D區(qū)場(chǎng)地周邊增加泥漿攪拌墻密封措施，密封墻進(jìn)入到③1中粗砂底以下的粉質(zhì)粘土層50～100cm。部分區(qū)域有③2夾砂層且其頂面與②1層底面距離比較小，為防止此類情況下，塑料排水板插設(shè)到③2夾層中，而使得與外界連通，故在此處要求密封墻打設(shè)到③2夾層底部以下50～100cm。

(3)插設(shè)塑料排水板。在B、C、D區(qū)的罐底部分以及輔建區(qū)建筑物下插設(shè)B型塑料排水板，罐底部分打設(shè)排水板的范圍為儲(chǔ)罐外擴(kuò)5m后的范圍，排水板進(jìn)入到③1層頂面以下0.5m，該層缺失的部分插設(shè)到②2粉質(zhì)粘土層底部，②2、③1層均缺失的部分打設(shè)到②1淤泥質(zhì)粉土、粉砂層底部。

因?yàn)楸緢?chǎng)地的軟弱土層為淤泥質(zhì)粉土、粉砂，粉土含量較高，仍需要設(shè)置塑料排水板，但滲透性較加氫裂化裝置工程的②1層好一些，故本次排水板間距可適當(dāng)加大，根據(jù)不同分區(qū)的地質(zhì)情況確定排水板間距，其中B區(qū)排水板間距2.3m和2.5m、C區(qū)塑料排水板間距1.8m和2.2m、D區(qū)塑料排水板間距2.0m和2.2m，均為正方形布置。

塑料排水板作為豎向排水通道，可以加強(qiáng)深層土體的排水固結(jié)。在①1素填土的堆載作用下以及高真空擊密期間因?yàn)榇嬖谳^大的擊密沖擊力，可以促使軟土層的水通過(guò)排水通道排到①2沖填土層中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后深層的軟弱土層的性質(zhì)能夠得到改善，在①1素填土作用下可以完成一部分沉降。

(4)高真空擊密。在回填后的場(chǎng)地上進(jìn)行高真空擊密施工，提高表層的承載力，消除①2沖填土層、②1層淤泥質(zhì)粉土粉砂層的液化，并對(duì)8m深度范圍內(nèi)的②1層淤泥質(zhì)粉土粉砂層的性質(zhì)有所改善。

信息化施工

高真空擊密的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是在整個(gè)施工過(guò)程中進(jìn)行信息化控制，通過(guò)對(duì)每道工序結(jié)束后地層中的多項(xiàng)指標(biāo)如水位、沉降量等的監(jiān)測(cè)分析，確定并優(yōu)化下道工序施工參數(shù)。

此外，通過(guò)靜力觸探等檢測(cè)手段對(duì)每遍的地基加固效果進(jìn)行檢驗(yàn)，掌握實(shí)際效果，并動(dòng)態(tài)調(diào)整施工參數(shù)。

在信息化施工中主要注意以下問(wèn)題：

①夯擊數(shù)、夯擊能量需嚴(yán)格按強(qiáng)夯及高真空擊密的控制標(biāo)準(zhǔn)，遇到地質(zhì)復(fù)雜區(qū)域，出現(xiàn)隆起量，位移量超過(guò)高真空擊密控制指標(biāo)時(shí)需立即停錘，重新進(jìn)行詳勘，進(jìn)行分析計(jì)算后方可繼續(xù)，以防形成“彈簧土”反而降低土體強(qiáng)度。

②每一遍高真空擊密后，必須及時(shí)分析監(jiān)測(cè)結(jié)果，對(duì)最終處理效果進(jìn)行過(guò)程控制。

③重點(diǎn)觀測(cè)深井運(yùn)行時(shí)水位隨時(shí)間的下降情況，并觀測(cè)深井運(yùn)行期間的地面沉降情況。

④在高真空擊密期間，測(cè)量夯坑深度及每遍擊密整平后場(chǎng)地的標(biāo)高，在高真空擊密施工結(jié)束后，定期觀測(cè)沉降以了解處理后至上部結(jié)構(gòu)施工前這段時(shí)間的沉降情況。

結(jié)語(yǔ)

通過(guò)青島煉化這幾年對(duì)建構(gòu)筑物沉降觀測(cè)數(shù)值分析得知，均在規(guī)范允許范圍值之內(nèi)，驗(yàn)證了“高真空擊密”處理軟土地基的可靠性，并且工期短，造價(jià)低經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢(shì)在各行業(yè)不同的工程實(shí)踐中均得到了證實(shí)。