1、    淺談圍海軟基處理技術難點    馮宗義朱春光摘要：近年來，濱海以及周邊地區圍海造地廣泛實施，縮短工期和降低工程造價，成為開展軟基加固新技術研發工作的首要目的。闡述了圍海軟基的特點，分析了其相關技術難點，基于水泥攪拌樁處理技術，探討了圍海軟基處理措施。關鍵詞：圍海；軟基處理；技術難點圍海造地是人類開發利用海洋的重要方式，也是人類拓展生存空間及生產空間的重要手段。世界上大部分沿海國家或地區都有圍海造地的歷史，也因此積累了比較豐富的成功經驗及失敗教訓，而開展圍海造陸工程離不開軟基加固技術，因此，圍海造地的關鍵乃是軟基處理。1 圍海軟基概述圍海工程是指在

2、沿海修筑海堤圍割部分海域的工程，其作用為控制圍區水位、擋潮防浪，滿足農墾、制鹽、蓄淡、水產養殖、工業用地，以及發電、交通航運、海岸防護等要求。根據實際需要,還要興建相應的專用建筑物,如水閘、船閘、潮汐電站、抽水站、魚道等。軟基系指其壓縮層主要由淤泥、沖填土、淤泥質土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基，是指在一定的建筑條件下，工后沉降量和穩定性不滿足規范要求的地基。在實際圍海工程的施工中，經常會遇到軟弱地基不能夠滿足工程質量要求的情況，必須對地基采取適當的措施進行處理，以改善地基土的強度、壓縮性、透水性、動力特性、濕陷性和脹縮性等特性，達到滿足工程建設需要的目的。一般來講，在沿海地表下埋藏著深

3、厚的松軟覆蓋層，主要有軟粘土、淤泥、淤泥質土或粉砂夾淤等，都不宜作為天然地基，其中淤泥是軟粘土的典型代表，淤泥的物理和力學性質有：1)顏色一般為深灰色或暗綠色，有臭味。2)淤泥含有很多細顆粒及大量的有機物腐植質在干燥時比較硬，手搓無砂的感覺。3)含水量和孔隙比較大，容量較小。一般天然含水量w=40 一70 ，孔隙比e>10，天然容重=l.5一l.8tm3。)淤泥強度極低，標準貫入擊數n ，承載力很小。且靈敏度很大。對于這種地基應盡量避免擾動，破壞其結構，從而降低強度。5)壓縮性很大，通常壓縮系數a>01cm2kg，因此基礎沉降量很大。)滲透性很小，該地基的固結過程很長，沉降緩慢。因

4、此，在淤泥層上建造水工建筑物，很可能會使基礎破壞，產生過大的沉降量或沉降差，建筑物在外力的作用下發生傾斜、滑動等。2 圍海軟基處理技術難點分析通常情況下，圍海軟基土質主要由粉砂夾粉質黏土、淤泥質黏土和灰色黏土組成。夾層淤泥質黏土厚度達2326m，含水量達573，抗剪指標較低?，F堆積的土層從上至下依次為：飽和、流塑狀、土層極軟的灰黃色淤泥， 飽和、流塑，軟流塑狀的粉質黏土類砂和粉細砂， 飽和、松散、稍密狀的粉砂夾粉質黏土，飽和、松散、稍密、夾黏性土微薄層的粉細砂。其軟土地基的抗剪強度很低，要采取有效措施才能建造一定高度的海堤而不致于塌陷。而圍海軟基處理所所面臨的問題是：1)其軟土地基的壓縮性大，

5、承載能力低，抗沖能力差，細砂容易液化，在外荷作用下，地基可能產生較大的沉降或沉降差；2）土基在滲水流作用下，容易產生滲透變形，特別是粉、細砂地基。以海堤為例，加強處理軟基難點措施為：1）分別應用沙井、水平沙墊層、塑料排水、碎石樁、插板等技術方案來加快基礎固結，以加強抗剪強度和地基承載力；2）在堤身周圍加筑壓載，避免導致堤身滑塌；3）在增大抗剪強度措施中，采取分期間歇施工，使軟土地基有足夠的時間消散孔隙水壓力；4）合理處理海堤上部結構，以達到減輕自重的目的。在建筑海堤時，便于滿足施工安全，必要把堤線上預留一個或幾個口門讓潮水自由吞吐（即龍口）。只要當海堤填筑出水滿足特定高度時,封堵這些龍口（即堵

6、口）。堵口常采用拋石截流的方法，在龍口拋投大塊石或人工塊體、填石竹籠、填石鐵絲籠等進行縮窄和封堵，最后形成一道截流堤。堵口截流要先進行水力計算，通過模型試驗搞清龍口水力特性，確定合理堵口順序和施工方法。當前，在新加坡以及其他某些國家和地區還采用浮運水閘式沉箱到龍口定位沉放的堵口方法。此定位沉放需較長的平潮時間，并限于在潮差較小的海域中使用。堵口截流后龍口段截流堤是透水的，堤身較單薄，應立即進行“閉氣”加固。閉氣是用黃土、砂、海底粘土等材料截斷堆石堤內的滲流。由于潮汐影響，堆石堤內的滲流是雙向的，又是在水中拋土，必須滿足堤身、地基和滲流穩定的要求。為使灘面更快淤高，提前進行圍海工程，常采取促淤的

7、工程措施。促淤一般采用丁壩、順壩等建筑物；也可以在灘面種植紅樹林、大米草等植物；而采用長丁壩與潛順壩相結合的布置，促淤效果較好。開始圍海筑堤時，常以原有促淤丁壩和順壩為基礎，加高加寬，可以給施工帶來方便。圍海工程的重要建筑物，用以擋潮、排澇、泄洪和控制堤內水位。在堵口過程中，還可起分流作用，減少內外水位差。有些堵口難度較大的工程，則必須設置專門的分流閘，堵口后分流閘填埋在堤中。這些分流閘泄水條件很差，應盡量建在巖石地基上。3 攪拌樁軟基處理技術3.1單樁施工樁機就位，調整鉆機機身，保證鉆桿與地面垂直，樁位允許偏差為±10cm，垂直度偏差不應大于1 。啟動攪拌鉆機，鉆頭邊旋轉邊鉆進，鉆

8、至設計標高，為不堵塞噴射口，此時并不噴射加固材料，而是噴射壓縮空氣。當下沉遇到硬土層阻力大、下沉慢時，調整下沉速度，控制下沉深度與設計深度偏差在4-50mm范圍內。到達樁底標高后原地攪噴30s進行磨樁端，然后攪拌頭自樁底反轉并噴漿，勻速攪拌提升。噴漿壓力控制在050，7mpa，噴漿量控制在30lmin。當鉆頭提升到距地面3050cm時，關閉灰漿泵，發送器停止向孔內噴漿，到達樁頂部位時進行磨樁頭，停留時間為30s。重復下沉攪拌，按鉆進的方法重新鉆至樁底，此時只攪拌不噴漿，復攪轉速采用3050 rmin。重復提升、噴漿，按照上述操作步驟，采取攪拌頭自樁底反轉并噴漿的方法將攪拌頭提升到地面。移樁，經

9、過檢查成樁后移樁機到下一根樁位，重復以上步驟進行后續樁施工。單樁承載力：成樁28 d后應進行單樁載荷試驗，檢驗數量為總樁數的2，單樁低應變動力無損檢測數量為2；鉆探取芯做無側限抗壓檢測，檢驗數量為總樁數的2。樁底標高偏差：±200 mm，測量機頭上升距離及時間。樁頂標高偏差：+100 mm，用水準儀測量。樁位偏差：04倍樁徑，用鋼尺測量。樁垂直度：15樁長，用經緯儀測量。樁長允許偏差：+100mm，測量樁管長度或用垂球測量孔深。3.2施工中應注意的問題水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后方可下鉆。施工中及時核查樁位及樁數，發現漏打要補上。出現下沉

10、困難、電流值偏高、電機聲音過大、電機跳閘等現象時，應檢查額定電壓是否過低；土質較硬時應適當調整下沉速度。輸漿管堵塞爆裂，應停機檢查輸漿管道，拆洗輸漿管，調整噴漿口球閥問隙。攪拌鉆頭要經常檢查，發現葉片磨耗過大等現象，要及時更換新鉆頭及葉片；機器聲音突然變小，電流值下降，葉片或鉆頭脫落，應及時更換新的鉆頭。噴射用漿液必須攪拌均勻，每罐攪拌時間不得小于3min，水泥漿液應經過濾，避免噴嘴堵塞。漿液住使用過程中應進行輕微攪拌，避免漿液沉淀。儲漿罐內的儲漿量應不小于一根樁的用量加50kg；若儲漿量小于上述量時，不得進行下一根樁的施工。施工因故停漿時，應將攪拌頭下沉至停漿點以下05m處，待恢復供漿時再噴漿攪拌提升。若停機超過3h，宜先拆卸輸漿管路，并清洗干凈；在12h內采取補噴處理措施，補噴重疊段應大于100 cm；超過12h應采取補樁措施。4 結語軟基處理已經成為當前圍海工程中的首要技術難點，鑒于圍海軟基特性，必須搜集相關的地質資料。一般在圍海工程中常用的軟基處理有墊層法和攪拌樁施工工藝，