黃驊港某項目真空預壓地基設計

何蔚華

摘? 要：本文就黃驊港某項目的陸域地基處理進行分析，結合在真空預壓設計過程中遇到的難點和問題，闡述真空預壓地基相關設計要點。

關鍵詞：真空預壓;地基處理

一，項目概況

在區域經濟走向協調發展的大格局下，京津冀都市圈發展納入國家戰略，并將成為繼長三角、珠三角地區之后的“第三增長極”。在信息經濟條件下，現代物流在經濟發展中愈來愈顯示出其重要作用和戰略地位，成為最具影響力的經濟運行基礎和拉動經濟增長的重要引擎。隨著滄州渤海新區的發展，未來該地區工業結構升級和經濟總量擴張必將導致大宗原材料的進口和產成品的外運需求總量急劇膨脹。各類貨物的流通需求量將日益增加，但目前煤炭港區后方倉儲庫區堆場有限，庫區的儲運能力已無法滿足需求。為滿足今后巨大的吞吐量增長，急需進行本項目的建設。

該項目地基處理區域原為海域，2008年修建圍堤形成封閉區域，后由疏浚煤炭港區航道吹填形成陸域，并經晾曬1年多，泥面標高在1.9～3.7m（85國家高程系統，下同）。項目總占地46.95萬㎡，包括雜貨物流區和原油物流區兩個物流區。

二，地基處理設計

1.地質條件分析

根據地質勘察資料分析，場地表層主要有②1淤泥質黏土：灰色，飽和，流塑，具高壓縮性，土質較均勻;②2粉土：灰色，很濕-濕，稍密-中密，土質較均勻，含少量貝殼碎片，局部相變為粉質黏土;②3淤泥質黏土：灰色，飽和，流塑，具高壓縮性，土質較均勻。這幾層土厚度大、含水率高、強度較低、壓縮性高、土體指標差，必須進行加固處理，方能滿足場區的穩定及使用要求。

2.地基處理方案選取

本工程地基處理的主要土層為吹填土和原狀的淤泥質黏土，通常對于這類厚度大、含水率高、強度較低、壓縮性高的軟弱土層，其地基處理方式主要有復合地基法及排水固結法。從本工程的地質條件分析，排水固結法是較為經濟合理的地基處理方法。

排水固結法是通過打設塑料排水板或砂井，形成豎向排水通道，施加外部荷載，使天然土體發生固結的方法。根據加載方式不同，傳統的排水固結法主要為堆載預壓法、真空預壓法及真空聯合堆載預壓法。該方法用于軟基加固時具有造價低、加固效果好、施工工藝成熟等特點。真空預壓法無需堆載填料，在排水通道上鋪設不透氣密封膜形成不透氣層，通過抽真空形成負壓，對軟土層產生附加應力，使土體得以固結。預壓荷載施工時無須控制加荷速率，荷載可一次快速施加，速度快、工期短;施工中無噪音、無振動、不污染環境。對于堆載材料缺乏的項目，更能顯出該法的優越性。采用該方法處理后的地基承載力提高幅度不大，通常在80kPa左右。若真空預壓效果達不到設計要求時，可采用真空聯合堆載預壓法，兩者的加固效果可疊加。

由于本工程的地基處理面積大，軟土層厚度大，壓縮性高，強度較低，采用真空預壓法即可滿足本工程地基承載力80kPa的使用要求，而且該方法在黃驊港的其他工程中已獲得廣泛應用，加固效果良好，施工工藝成熟。因此本工程地基處理采用真空預壓法。

3.設計過程中的難點和問題及解決方案

加固土層范圍內的②2粉土為透水透氣層，且其埋藏深度較深。本項目真空預壓分區面積為25000㎡左右，若每個分區邊界均設置黏土密封墻，將大量增加黏土密封墻工程量，進而影響工程投資和建設工期。本次設計將每4個或5個相鄰的小分區周圍設置黏土密封墻，黏土密封墻形成的封閉區域內各分區真空預壓工作同步進行，如此便解決了小區域內透水透氣層漏水和漏氣的問題。對于軟土層下方的透水層，本工程將排水板打設深度至透水層上方1m，從而形成底部封閉。

本工程陸域海側邊界為斜坡式護岸結構，填料空隙大，易產生漏氣現象，采用真空預壓處理難度大，處理效果達不到預期效果，因此采用堆載預壓法進行處理。

處理區北側邊緣處建有油品管架，，故自管架以南20m范圍內采用換填法進行處理。

4.真空預壓方案

本工程真空預壓法區處理面積為39.77萬㎡。經現場踏勘，吹填區內存有積水，因此施工前需將積水排空，然后對淤泥表面進行處理。表面依次鋪設1層編織布，2層荊芭，1層土工布進行處理，以增加土體表面承載力和抗拉力。再推填素填土找平以形成工作墊層。在工作墊層上鋪設0.4m厚的中粗砂墊層形成水平排水通道，垂直排水通道采用塑料排水板，間距1.0m，按正方形布置，排水板插入淤泥質黏土層，并距離③1粉土層頂面1.0m。排水板深度根據各處理分區的土層分布情況綜合確定。排水板上部鋪設密封性好，韌性、抗老化性能及抗穿刺能力強的專用密封膜，每個區的密封膜面積應大于處理面積。真空預壓區邊界處采用密封墻進行密封處理，區塊間采用密封壓膜溝。密封壓膜溝必須切斷透水層，進入不透氣土層深度約1.0m。密封墻進入原泥面至②2粉土層以下不少于1.0m。密封墻采用雙排泥漿攪拌樁，攪拌樁直徑為700mm，搭接寬度200mm。密封壓膜溝用粘土換填并壓實，壓實度不小于90%。每個小區塊按約800～1000㎡一套均布7.5kW真空射流泵，主干管間距25m左右，濾管間距4m左右，均采用直徑63mm軟式濾管。

真空預壓處理區要求膜下真空度應穩定地保持在85kPa以上，且均勻分布。要求穩定抽氣72小時后可開始計時，并轉入正常抽真空階段，有效滿載預壓時間不低于90天。根據沉降—時間曲線推算固結度，處理后地基土的平均固結度大于85%以上方可卸載。滿足卸載標準后，停止抽氣并將真空預壓區膜上覆水排出。卸載后補填，再采用自振動壓路機碾壓后，場地平整至交工標高。

三、結語

通過本項目的真空預壓設計，體現了常規真空預壓軟土地基處理設計過程中經常遇到的重難點，主要有：1）真空預壓主要適用于以黏性土為主的軟土地基;2）同時作業的抽真空區域要確保形成密閉條件，主要體現在，排水板不得穿過黏性土層到達透水層，四周黏土密封墻需要穿透處理土層范圍內的透氣透水夾層;3）真空預壓處理區外圍區域應視現場實際情況采用換填、堆載預壓等其他地基處理方式。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國家標準.GB/T 51064-2015 吹填土地基處理技術規范. 北京：中國計劃出版社，2015