温州浅滩一期软基处理工程方案分析

温州浅滩一期软基处理工程方案分析

【摘要】温州浅滩一期位于瓯江口外，灵昆岛和霓屿岛之间，是由滩涂围垦而成的。它的软基处理工程主要是在“温州浅滩一期围涂涂面整理工程”的基础上进行地基处理以获得建设用地。为了更好更快地形成建设用地，须采用必要的地基处理方案来提高地基强度。为此，对软基处理方案进行比选和分析，提出了经济性好、速度快、可靠性高的方案，并介绍了如何实施。为类似围垦工程软基处理提供决策依据。

【关键词】温州浅滩；软基处理；方案

1 平面布置

本工程位于瓯江口外，灵昆岛和霓屿岛之间。本工程东、南、北侧依托“温州瓯江口新区一期围涂工程”东、南围堤为边界，西侧以已有经七路堤为边界，北侧以新建H1#隔堤为边界。工程区域基本呈长方形布置，南北向约4.5km，东西向约3.0km，总面积1474.40万m2（约合22119亩），共工程分为五个区块，分区情况详见下图：

2 地基处理标准

2.1 一般地块

（1）处理后地坪标高：不低于+2.6m；

（2）表层0～1.5m范围内地基承载力50kPa。

（3）软基处理范围：全部吹填土。

2.2 道路区

（1）表层0～1m深度范围内地基承载力特征值fak≥80kPa；1m以下加固范围内地基承载力特征值fak≥60kPa；

（2）30年内地基工后沉降要求：≤30cm

3 软基处理工程

3.1 吹填区地基处理方案

3.1.1 常用地基处理方法比选及推荐

针对本工程的特点，处理高扰动的吹填淤泥及下卧软土层，可以采用的地基

处理方法主要有排水固结法、碎石（砂）桩置换法、水泥土搅拌法等。

碎石（砂）桩置换法和水泥土搅拌法工程造价都比较昂贵，不适合大面积采用，较适合本工程特点的处理方法是排水固结法。根据不同的加载排水形式，排水固结主要有堆载预压法、真空预压法、真空井点降水法、真空电渗降水结合低能量强夯法和低位真空预压法。

（1）堆载预压法

堆载预压法可以采用堆填土石、吹填砂、充水袋等压载方式。由于本工程缺乏土石，砂料，采用土石料或砂料经济性较差，且堆载预压法施工工期较长，所以对于本工程，其适用性较差。

（2）真空预压法

真空预压法系将不透气的薄膜铺设在需要加固的软基表面的砂垫层上，借助射流泵和埋设在垫层中的管道，将膜下土体间的空气抽出，形成真空，使土体排水而压密。

该法的实质是在总应力基本不变的情况下，使孔隙水压力降低，有效应力增加，不存在地基稳定问题，因此真空压载可以快速加载完成，同时结合塑料排水板加快排水速度，加固效果显著，施工速度迅速，比较适合本工程。

（3）真空井点降水法

真空井点降水法适用于水位接近地面的工程，特别适合粉土和细砂地基。该法的加载强度是沿深度向下逐渐加大的，浅层加载强度很低，并且对于渗透性差的地基，降低地下水的效果很难达到本工程的处理要求，因此该法也不适合本工程。

（4）真空电渗降水结合低能量强夯法

该软基处理方法为真空井点降水、电渗井点降水、强夯等多种软基处理手段的联合应用。首先对高含水量的软弱粘性土进行真空井点降水，降低地下水位，排除土体中的自由水，然后通过电渗降水，排除土体中部分结合水，降低孔隙水压力。通过真空和电渗降水，使原高含水量的软弱粘性土具有了可夯性。通过多次反复的降水和低能量强夯，逐步加固了软弱粘土。

该方法的主要特点是处理后在交工面处承载力较高，据已有工程实践，承载力可达100kPa以上。但该方法所需工序较多，费用较高，尤其是在本工程软基处理要求相对不高的条件下，适用性降低。

综上所述，针对本工程的特点和要求，综合多方面因素，推荐采用真空预压法进行吹填土的处理。

3.1.2 吹填地块区地基处理方案

（1）有砂垫层真空预压地基处理方案

1）加固原理

真空预压法系将不透气的薄膜铺设在需要加固的软基表面的砂垫层上，借助射流泵和埋设在垫层中的管道，将膜下土体间的空气抽出，形成真空，使土体排水而压密。铺膜前，大气压力Pa作用于孔隙水上，对土体不起压密作用。铺膜后，Pa作用于膜上，膜下由于抽气产生真空吸力P0，使膜下大气压力降至Pv （Pv=Pa-P0），膜内外存在压差Pa-Pv=P0，使膜紧贴垫层。也由于土体垫层和砂井或塑料排水板间的压差，自由水发生渗流，使孔隙水压力降低，有效应力增加，土体固结，强度增长。该法的实质是在总应力基本不变的情况下，使孔隙水压力降低，有效应力增加。

2）适用范围

适用处理的土质主要是软弱土粘性土，由于真空压力随深度增大压力减小，加固效果减弱，一般加固深度可达15～20m，可得到显著的固结效果，同时真空预压的加载可一次加足，不存在地基稳定问题。

（2）无砂垫层真空预压地基处理方案

该方法的基本原理同真空预压法，区别在于采用排水板直接连接滤水管的方法，可以解决传统真空预压法砂料用量大、软基上砂施工困难、施工工期较长和造价较高等问题。

该方法在温州地区已进行实践，并取得成功，为该方法在本工程的使用起到了很好的借鉴意义。

（3）方案比较

表1 有砂方案与无砂方案技术经济比较表

比较项目有砂垫层真空预压方案无砂垫层真空预压方案

处理效果fak≥50kPa，满足使用要求fak≥50kPa，满足使用要求

工期较长较短

单价较高较低

材料来源施工所需砂源紧缺施工材料充足