海边地基处理方案

一、工程概况

1.1概述

拟建的珠澳口岸人工岛位于珠海市拱北湾近岸海域，地理坐标为22°12’31”N，22°34’31”E。

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛填海工程的设计工作包括人工岛护岸、陆域形成、地基处理、施工栈桥及交通船码头。形成后的陆域交工标高为4.5m。

本工程软基处理分为岛壁区和岛内区，面积约229万m2。岛壁区地基处理属于西北护岸岸壁服务，由于岸坡稳定及工期的需要，该处地基处理方式采用真空联合堆载预压，面积约53万m2，岛内采用降水联合堆载预压和堆载预压的方式，面积约176万m2。

二、地基处理的施工工艺及流程

2.1岛壁区地基处理

2.1.1岛壁地基处理的施工工艺及流程

为了保证岛壁岸坡的稳定性和工期，该区域采用真空联合堆载预压的地基处理方法。主要施工工艺流程：临时围堰－回填中细砂－倒滤层铺设－施插塑料排水板－淤泥搅拌墙－真空预压－真空联合堆载预压－卸载－场地整平－淤泥搅拌墙处理－水泥搅拌桩－回填砂密实处理－分层碾压。

1、临时围堰

为了给岛壁区的陆域形成提供一个良好的掩护，需要在岛壁区的外围先形成临时围堰。

1）、铺设土工布和土工格栅

由于淤泥较厚，地基尚未处理，人工和机械无法上去施工，在围堰施工前，先铺设一层200g/m2的土工布，在土工布上层铺设一层土工格栅（单向一次性拉伸聚丙烯，TGDG220）

2）施插塑料排水板

为保证临时围堰的稳定，临时围堰区需要水上施打塑料排水板。

塑料排水板按正方形布置，间距1m，采用B型板。施工前应按照10m×10m 进行试插，以确定插设排水板的实际深度；施工时，必须插穿软土层，进入下卧层30cm，并露出地面20cm。当软土层下卧层为透水砂层时，控制塑料排水板在距砂层顶面0.5m时终止。

3）临时围堰施工

临时围堰的长度约为4838m，其中北围堰约2170m，西围堰约2668m。围堰顶高程在结合岛壁区地基处理需要后确定为+3.0m，围堰顶宽暂定为2m。

结构采用分级式充填砂袋（或土工管袋）围堰，北围堰受风浪影响较大，采用抗风浪能力更好的土工管袋结构，西围堰侧风浪较小，采用普通的充填砂袋结构；围堰外侧边坡坡度为1：2，内侧边坡坡度为1：1。考虑到围堰本身稳定性的需要以及软基处理的需要，围堰总宽度约42m。同时应控制围堰的施工速度及施工高度，并保证每级围堰反压平台的宽度。

2、回填中细砂

第一级临时围堰结束后，真空预压区域内就开始回填中细纱回填至标高－1m; 第二级围堰结束后，回填至标高0m；第三级围堰结束后，回填至标高＋1m；第四级围堰结束后，回填至标高＋2m。

3、倒滤层施工

铺设1m厚中粗砂作为排水垫层。中粗砂垫层要求：含泥量＜5%，渗透系数不小于5×10-3cm/s，无杂质和有机物。

4、施插塑料排水板

塑料排水板按正方形布置，间距1m，采用B型板。施工前应按照10m×10m 进行试插，以确定插设排水板的实际深度。

施工时，必须插穿软土层，进入下卧层30cm，并露出地面20cm。当软土层下卧层为透水砂层时，控制塑料排水板在距砂层顶面0.5m时终止。施工结束后，及时用中粗砂填满排水板周围的孔洞，并将塑料排水板板头埋置于排水垫层中（0.2m~0.3m）。

5、淤泥搅拌墙施工

岛壁外围淤泥搅拌墙采用双排淤泥搅拌桩，单桩直径0.7m，成墙时彼此搭接0.2m，桩距0.5m。岛壁内部淤泥搅拌墙采用单排淤泥搅拌桩，桩直径0.7m，彼此搭接20cm。

淤泥搅拌桩深度控制以穿透透气（水）层并进入其下不透气（水）层1m为准，深度暂定6m。施工时需要沿淤泥搅拌墙中心线每隔30~50m进行探摸，判断实际打设深度。

淤泥搅拌桩采取四喷四搅施工工艺，采用淤泥或粘性土制成泥浆，泥浆比重≥1.35，不得含有粗颗粒。

6、真空预压施工

1）、管路铺设

滤管采用PVC塑料管，沿管身按三角形排列打孔，制成花管，再包一层无纺布作为滤水层，要求捆扎结实，达到只透水不透砂，滤管间距4m。滤管用螺纹钢丝橡胶管连接，胶管套入滤管长约100mm，连接时用铅丝拧紧，铅丝结头严禁朝上。在埋设时确保滤管上的无纺布不被破损，铺设滤管时可根据现场实际情况对二通、三通和四通的数量及形状做适当调整，但总体应确保滤管排水通畅。

主管采用PVC塑料管，用三通连接器与滤管连接，通过出膜器及吸水管与真空泵连接。

所有管路埋于排水垫层顶面以下约0.3m深。管路埋设完毕后，场地整平，清理场地，将场地中的杂物、竹竿、碎石等尖、硬物清理干净，以免刺破密封薄膜。

2）铺设密封膜

在编织布之上铺设两层聚乙烯（或聚氯乙烯）膜，密封膜在工厂热合一次成型。在加工密封膜时，其大小应考虑埋入淤泥搅拌墙沟部分，并根据实际预留足够的不均匀沉降变形富余量，防止密封膜拉裂。

两层密封膜铺设完毕后，分层将密封膜边缘人工踩入淤泥搅拌墙深不小于1.2m。

4）埋设膜下真空探头

膜下真空度测头均匀分布真空预压单元块内，要求真空度测头埋设在相邻两滤管之间的砂层中，上覆厚度约0.3m的砂层。

5）真空预压

选用7.5kw的射流泵和水箱等组装抽真空系统，真空射流泵要求能形成不小于0.096MPa的真空压力，按每台泵控制800～1000m2，沿加固区边界布置。在软基处理边界线处，抽真空系统摆放在密封沟位置。

开始试抽真空作业，发现有漏气的情况，及时用胶水粘补。真空满载过程中，维持膜下真空度不低于85kPa。

7、联合堆载预压

1）、铺设土工布

在堆载之前，在密封膜上铺设一层土工布（200g/m2）保护真空膜。

2）堆载

在试抽真空15天后，膜下真空度达到85KPa,确定无漏气的前提下，进行堆载。堆载厚度为4.5m.

堆载应分级堆载，每级厚度不高于1m。施加每级荷载时，本级堆载边坡外侧应保证之前每级堆载平台宽度不小于30m，作为本级堆载的反压平台，以保证堆载临时边坡的稳定。

堆载采用吹填施工，要求在吹填出口下方应有足够的厚度的填料，并铺设数层编织布或采取其它有效防护措施，防止吹填过程砂土冲刷损坏密封膜。

8、卸载

在满足真空度要求的前提下，连续抽真空，当真空联合堆载预压恒载时间满足设计要求，且在预压荷载条件下的实测沉降曲线推算加固地基的平均固结度达90%以上，使用期残余沉降量S≤20cm/20年，即可停止抽真空。

9、淤泥搅拌墙处理

淤泥搅拌墙墙厚1200mm，其墙体部位采用水泥搅拌桩（湿法)进行二次处理。水泥搅拌桩在真空联合堆载预压结束后进行。

四周边界采用双排桩、内部分块边界采用单排桩。水泥搅拌桩桩径Φ600mm。单排水泥搅拌桩间距1.0m，单桩平均长约11m；双排桩按等腰三角形布置，横向间距0.8m，纵向间距1.0m，单桩平均长约16m。水泥掺入比15％；要求28d抽芯式块无侧限抗压强度≥1.0MPa。

10、水泥搅拌桩施工