泉州灣港區(qū)錦尚作業(yè)區(qū)4#泊位陸域形成及地基處理效果

付韻韻

(福建省港航勘察設計院有限公司，福州 350002)

1 工程概況

泉州灣港區(qū)錦尚作業(yè)區(qū)位于福建省泉州市石獅市東部錦尚灣，地處臺灣海峽西岸經(jīng)濟繁榮帶的中心位置，具有發(fā)展海運的優(yōu)良條件。

目前錦尚作業(yè)區(qū)已完成3 個泊位： 一期為1# 泊位(3.5 萬噸級通用泊位)和2#泊位(2 萬噸級通用泊位，兼靠3.5 萬噸級散貨船)、二期為3# 泊位(5000 噸級通用泊位)。4#泊位為三期工程， 建設規(guī)模為1 個1.5 萬噸級通用泊位(結構按3.5 萬噸級散貨船設計)。 其中1#和2#泊位碼頭前沿線方位角為45°～225°，為突堤式布置，與3# 和4#泊位前沿線呈90°夾角。

2 陸域形成及地基處理總體方案

2.1 地質(zhì)條件

4# 泊位陸域形成范圍包括兩部分區(qū)域，4# 泊位后方的陸域范圍及東北側(cè)閘口三角區(qū)陸域范圍。 現(xiàn)狀地形測量資料和地質(zhì)勘察資料揭示，4# 泊位后方陸域已大部分回填形成，陸域范圍內(nèi)標高為-7.5 m～9.5 m。 回填料主要由回填砂(土層厚度1.7 m～4.5 m)、回填石(土層厚度0.9 m～11.0 m)、素填土(土層厚度0.8 m～1.4 m)及雜填土(土層厚度0.9 m～3.3 m)組成。 閘口三角區(qū)陸域同樣已部分回填， 陸域范圍內(nèi)地面標高為-1.2 m～7.9 m。 回填料主要由填砂、填石以及雜填土組成，土層分布不均。

2.2 陸域形成方案

陸域形成面積約10.23 萬m2，是由碼頭岸壁、北側(cè)護岸及東側(cè)護岸回填海砂進行地基處理后形成。 碼頭后方陸域形成設計標高為4.25 m， 閘口區(qū)陸域形成設計標高為4.25 m～6.55 m。

2.3 地基處理方案

4# 泊位陸域在一、二期工程時已形成部分陸域，但回填料種類多且土層分布不均， 后期回填海砂厚度在10 m 以內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)場地形和回填料情況，綜合考慮使用要求、經(jīng)濟造價、工期等因素，堆場區(qū)采用強夯處理方案，其余區(qū)域采用分層碾壓處理方案， 地基處理平面圖如圖1 所示。

3 施工中遇到的問題及處理措施

如圖2 所示， 在靠近北側(cè)護岸的陸域回填施工中區(qū)域1、2 遇到以下2 個問題：

(1)未回填區(qū)域1，因回填海砂量不足，回填料需進行變更后進行地基處理；

(2)已回填區(qū)域2，回填海砂含泥量偏高，不滿足設計要求，需進行地基處理。

3.1 區(qū)域1 地基處理方案調(diào)整[1]

區(qū)域1 尚未回填，因現(xiàn)階段市場砂石料供應緊張，無法采購到回填海砂，場地儲存的海砂量又不能滿足回填至設計標高的要求，區(qū)域1 需調(diào)整回填方案。 因現(xiàn)場堆存有部分開山土石， 區(qū)域1 可利用海砂與開山土石進行回填。 根據(jù)現(xiàn)場存儲的海砂量計算出海砂回填高程約為0 m，進行振沖密實處理后回填開山土石至設計高程4.25 m，開山土石進行分層碾壓處理。

3.2 區(qū)域2 地基處理方案調(diào)整[2]

區(qū)域2 已回填海砂，但回填海砂含泥量偏高，未滿足設計要求。

3.2.1 地質(zhì)條件

經(jīng)地質(zhì)鉆探揭示， 區(qū)域2 回填區(qū)場地土層由上至下為：

圖1 地基處理平面圖

圖2 地基處理區(qū)域圖

①素填土，揭露厚度4.80～7.60 m，回填時間1 年內(nèi)，以黏性土為主，土質(zhì)均勻性差，回填時間較短，欠壓實，承載力特征值fak=70 kPa。

②填砂，揭露厚度1.00 m，松散，新近回填，承載力特征值fak=80 kPa。

③淤泥質(zhì)黏土，揭露厚度為1.60 m，流～軟塑狀態(tài),承載力特征值fak=50 kPa。

④中砂，揭露厚度為1.00 m，松散狀態(tài)，承載力特征值fak=180 kPa。

⑤礫砂，揭露厚度為1.10 m，松散狀態(tài)，承載力特征值fak=190 kPa。

⑥殘積礫質(zhì)黏性土，揭露厚度為2.00 m，修正后標貫擊數(shù)22.9 擊，承載力特征值fak=210 kPa。

輝綠巖殘積黏性土，揭露厚度為3.00 m，修正后標貫擊數(shù)11.2 擊，承載力特征值fak=200 kPa。

⑦全風化花崗巖，揭露厚度為1.05～1.70 m，修正后標貫擊數(shù)29.6～31.9 擊，承載力特征值fak=300 kPa。

⑧砂土狀強風化花崗巖，巖體基本質(zhì)量等級為Ⅴ級，揭露厚度為3.50 m，承載力特征值fak=450 kPa

根據(jù)鉆探資料，區(qū)域2 回填料主要以粘性土為主，地基承載力不滿足設計要求，需進行地基加固處理。

3.2.2 地基處理方案

為確保工期、階段目標順利實現(xiàn)，確保工程質(zhì)量、進度可控，經(jīng)對比分析，區(qū)域2 采用振沖碎石樁施工工藝進行地基加固，其可行性如下：(1)該區(qū)域緊鄰倉庫及辦公區(qū)，地基處理方案要考慮對其基礎的影響；(2)區(qū)域1 采用振沖方式密實，施工機械未撤場，振沖碎石樁可利用該機械設備，減少其他工藝機械進場時間；(3)場內(nèi)有足夠的碎石供振沖碎石樁施工使用，有效加快施工進度；(4)采用振沖碎石樁與其他地基處理方法相比效果更好，可滿足設計要求。

3.2.3 碎石樁的技術參數(shù)

樁體材料采用含泥量不大于5%的碎石，碎石粒徑宜為20～50 mm；碎石樁的樁徑為0.8 m，樁位布置形式宜用等邊三角形布置，樁間距為2 m；樁長至殘積礫質(zhì)黏性土及輝綠巖殘積黏性土；復合地基承載力特征值≥80kPa。

3.2.4 檢測結果

因工期緊，施工前未進行試樁。 碎石樁完成后，抽取4 根碎石樁(D-92、D-86、E-91、E-87)進行檢測，采用邊長1.86 m 的正方形板來獲取復合地基承載力特征值。 所檢測的4 根碎石樁在最大試驗壓力作用下均未達到極限狀態(tài)，周圍土體未見明顯隆起，故按相對變形值確定地基承載力特征值。本工程取s/b=0.008 所對應荷載為該復合地基承載力特征值，s 為累積沉降量，b 為載荷板邊長，b=1860 mm。 由P-S 曲線可知，當s=14.88 mm 時，對應的承載值不小于最大加載量的一半。 本檢測工作由廈門權威檢測單位完成，檢測結果如表1～4 及圖3～6 所示。

表1 樁D-92 復合地基檢測結果匯總

表2 樁D-86 復合地基檢測結果匯總

表3 樁E-91 復合地基檢測結果匯總

表4 樁E-87 復合地基檢測結果匯總

圖3 樁D-92 復合地基P-S 曲線

圖4 樁D-86 復合地基P-S 曲線

圖5 樁E-91 復合地基P-S 曲線

圖6 樁E-87 復合地基P-S 曲線

所檢測的4 根碎石樁復合地基承載力特征值取值結果匯總?cè)绫? 所示。

經(jīng)復合地基靜載荷試驗， 所檢測的4 個點復合地基在最大試驗壓力的作用下均未達到極限狀態(tài)且復合地基承載力特征值均不小于設計要求的80 kPa， 滿足設計要求。

4 結論

地基處理方法眾多，需對技術、經(jīng)濟及施工進度等方面進行綜合比較，以確定最佳的地基處理方法。結合本工程實例，回填料的選擇需因地制宜，應選擇滿足承載力、造價低、施工便利的填料進行回填。在對軟弱土基礎進行處理時，采用振沖碎石樁施工工藝簡單，工期短；經(jīng)濟合理，節(jié)約投資；具有較好的振密、擠密效果，大幅度提高了軟弱土基礎承載力且施工過程中不會對周邊建筑物及地基造成較大的影響，滿足設計要求，達到地基處理的預期效果。

表5 試驗結果匯總