海堤地基處理方法的比選

翁小波

摘 要：本文結(jié)合工程實(shí)例簡(jiǎn)要論述海堤主要地基處理方法的優(yōu)劣。

關(guān)鍵詞：海堤 地基處理方法

海堤軟土地基處理方法主要有爆炸擠淤法、排水板法、砼薄壁筒樁復(fù)合地基法以及鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁、振沖碎石樁等方法，但是鉆孔灌注樁、水泥攪拌樁及振沖碎石樁大面積處理地基成本高，一般只在特殊條件下采用，不具備普遍性。本文以浙江省臺(tái)州市某港區(qū)圍墾工程為例，通過爆炸擠淤法、排水板法和砼薄壁筒樁復(fù)合地基法三種海堤地基處理方法比選，說明各地基處理方法的優(yōu)劣。

1.爆炸擠淤法地基處理型式

爆炸擠淤法是通過爆破擠淤置換地基中一定深度內(nèi)強(qiáng)度極低的軟土層，使得地基土中可壓縮層大大減少，其優(yōu)點(diǎn)是工后沉降較小，施工進(jìn)度快。但是該地基處理方法石方用量大。近年來，隨著爆破擠淤置換技術(shù)的發(fā)展，置換效果大大提高。在石料儲(chǔ)量足夠、運(yùn)距較近的情況下，具有較好的適用性。

海堤堤頂高程6.20m，防浪墻頂高程7.0m，堤頂寬度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程處設(shè)3.0m寬消浪平臺(tái)，平臺(tái)上部為反弧形擋墻，下部以1：1.8斜坡至0.0m高程的護(hù)腳平臺(tái)，護(hù)腳平臺(tái)寬為3.0m，堤腳設(shè)大石塊護(hù)腳。

海堤迎潮面反弧擋墻采用C30埋石砼結(jié)構(gòu)，消浪平臺(tái)和消浪斜坡安放單重1t的C30砼四腳空心塊。護(hù)腳平臺(tái)及平臺(tái)至-1.0m高程斜坡表面采用厚80cm的C30細(xì)骨料砼灌砌塊石護(hù)面，堤腳采用大石塊保護(hù)，表面大石塊單重≮500kg。

海堤內(nèi)側(cè)在4.0m高程處設(shè)3.0m寬平臺(tái)，平臺(tái)以上以1：1.5斜坡與堤頂銜接，斜坡采用干砌塊石護(hù)面，平臺(tái)以下以1：1.5斜坡至涂面，表面采用大石塊理砌。

海堤爆炸擠淤至高程-23.50m左右，底寬2 9 m，控制最大腰寬57m。海堤每延米建筑工程投資10.99萬元。

2.排水板法地基處理型式

排水板法是利用在軟土地基中打設(shè)豎向的排水板，大大縮短地基排水時(shí)間，加速地基固結(jié)速率，從而快速提高地基的承載能力。目前GPS定位系統(tǒng)輔助水下敷設(shè)土工織物及打設(shè)排水板在圍墾工程和防波堤工程中已應(yīng)用較多，其打設(shè)精度和進(jìn)度可滿足工程施工要求。排水板法施工進(jìn)度慢，海堤斷面較大、占地多。

海堤堤頂高程6.20m，防浪墻頂高程7.0m，堤頂寬度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程設(shè)寬3.0m的消浪平臺(tái)，平臺(tái)上部為反弧形埋石砼擋墻，下部以1：2斜坡至高程0.0m，設(shè)寬5.6m的鎮(zhèn)壓平臺(tái)，平臺(tái)規(guī)則擺放3排單塊重 1t的砼四腳空心塊，外側(cè)設(shè)C30埋石砼地梁，平臺(tái)以下以1：20的坡度至-1.5m高程，表面采用大石塊理砌護(hù)面，并設(shè)C30埋石砼格梁；-1.5m高程以下為大石塊護(hù)腳，以1：3的坡度至涂面。

在海堤內(nèi)側(cè)4.0m高程處設(shè)3.0m寬平臺(tái)，平臺(tái)上部以1：2斜坡與堤頂銜接，坡面采用干砌塊石護(hù)面，平臺(tái)下部以1：2斜坡至-1.0m高程處寬20m鎮(zhèn)壓平臺(tái)，坡面采用大石塊理砌。-1.0m高程平臺(tái)下部以1：2的斜坡至涂面。

海堤基礎(chǔ)采用排水板法進(jìn)行排水固結(jié)處理。排水板插入涂面深度13～21m，間距1.2m，正方形排列，地基處理寬度90.0m。為減少地基擠淤，拋石體范圍涂面鋪設(shè)一層30kN/m有紡?fù)凉げ?，土工布頂面排水板插設(shè)范圍鋪設(shè)一層厚80cm的碎石墊層作為基礎(chǔ)排水通道，并在碎石墊層頂鋪設(shè)一層110kN/m的土工格柵。

海堤每延米建筑工程投資10.70萬元。

3.砼薄壁筒樁復(fù)合地處理型式

砼薄壁筒樁復(fù)合地基法是將砼薄壁筒樁灌入地基土，使其作為豎向增加體，薄壁筒樁與樁間土組成復(fù)合地基，使地基土得到加強(qiáng)，其優(yōu)點(diǎn)是工后沉降小，施工進(jìn)度快。

海堤堤頂高程6.20m，防浪墻頂高程7.0m，堤頂寬度6.0m，堤高10.2m～18.2m。海堤迎潮面3.0m高程設(shè)一寬3.0m的消浪平臺(tái)，平臺(tái)上部為反弧形埋石砼擋墻，下部以1：2斜坡至高程0.0m，寬5.6m的鎮(zhèn)壓平臺(tái)，平臺(tái)規(guī)劃擺放3排單塊重1t的四腳空心塊，外側(cè)設(shè)C30砼地梁，平臺(tái)以下以1：10的坡度至-1.5m高程，表面采用大石塊理砌護(hù)面；-1.5m高程以下為大石塊護(hù)腳，以1：3的坡度至涂面。

在海堤內(nèi)側(cè)4 . 0 m高程處設(shè)3.0m寬平臺(tái)，平臺(tái)上部以1：2斜坡與堤頂銜接，坡面采用干砌塊石護(hù)面，平臺(tái)下部以1：2斜坡至高程-1.0m，寬15m的平臺(tái)，坡面采用大石塊理砌。-1.0m平臺(tái)下部以1：2的斜坡至涂面。

海堤基礎(chǔ)采用砼薄壁筒樁復(fù)合地基法進(jìn)行處理?，F(xiàn)澆砼薄壁筒樁樁長(zhǎng)13～21m，外徑100cm，壁厚12cm，排間距3.0m，正方形布置，地基處理寬度60.0m，地基處理范圍內(nèi)鋪設(shè)一層250cm厚石渣墊層。

海堤每延米建筑工程投資15.08萬元。

4.地基處理型式比選

①海堤主要特性、主要工程量及投資對(duì)比。a.爆炸擠淤法地基處理深度為11.5～19.5m，處理深度為57m，每延米海堤需要各種石料1476m3，預(yù)制砼四角空心塊7.43塊，每延米投資10.99萬元。b.排水板法地基處理深度為13～21m，處理深度為90m，每延米海堤需要各種石料927m3，預(yù)制砼四角空心塊12.61塊，排水板1045m，土工布及土工格柵228m2，每延米投資12.61萬元。c.砼薄壁筒樁復(fù)合地基法地基處理深度為13～21m，處理深度為60m，每延米海堤需要各種石料645m3，預(yù)制砼四角空心塊7.43塊，砼薄壁筒樁53.5m，每延米投資15.08萬元。

②不同地基處理型式優(yōu)缺點(diǎn)。

a.爆炸擠淤法。優(yōu)點(diǎn)：施工進(jìn)度較快；工后沉降較小；堤身占用海域面積較小，有利于挖入式港池和碼頭建設(shè)與布置；度汛安全可靠性高。缺點(diǎn)：對(duì)附近環(huán)境影響較大；石料需求量大；投資相對(duì)較大。

b.排水板法。優(yōu)點(diǎn)：運(yùn)用廣泛，施工技術(shù)成熟可靠；石方用量較少；投資較省。缺點(diǎn)：施工工序多，施工進(jìn)度較慢，工期較長(zhǎng)；工后沉降較大；堤身占用海域面積較大，不利于挖入式港池和碼頭建設(shè)與布置。

c.砼薄壁筒樁復(fù)合地基法。優(yōu)點(diǎn)：石方用量最小；工后沉降較?。坏躺碚加煤Ｓ蛎娣e較?。欢妊窗踩煽啃愿摺Ｈ秉c(diǎn)：砼用量大；施工難度較大；不利挖入式港池的布置；投資最大。

③地基處理型式比選分析。工程投資：海堤排水板法地基處理型式可比性投資最省，建筑工程投資較爆炸擠淤法每延米省0.29萬元，較砼薄壁筒樁復(fù)合地基法每延米省4.32萬元。

環(huán)境影響：海堤爆炸擠淤法地基處理型式較排水板法石方用量多約176萬m3，較砼薄壁筒樁復(fù)合地基法石方用量多約267萬m3，石料需求量較大，石料場(chǎng)開采范圍較大，爆炸擠淤施工震動(dòng)影響大，對(duì)附近海洋環(huán)境影響較大。

施工條件：爆炸擠淤法地基處理型式施工進(jìn)度快，堤身可一次性達(dá)安全度汛高程以上，度汛安全性較好；海堤排水板法地基處理型式堤身須分層加載，施工進(jìn)度慢，并且度汛安全性不及爆炸擠淤法；砼薄壁筒樁復(fù)合地基法樁基施工難度較大，砼用量大。

運(yùn)用條件：爆炸擠淤法和砼薄壁筒樁復(fù)合地基法地基處理型式堤身工后沉降小，堤頂高程容易得到保證。排水板法地基處理型式外海側(cè)拋石鎮(zhèn)壓層較長(zhǎng)，且工后沉降較大。

該工程為港區(qū)造地工程，海堤分為兩段：外海側(cè)海堤外側(cè)需布置港池以及碼頭，內(nèi)陸側(cè)海堤外側(cè)無此要求。

外海側(cè)海堤外側(cè)即為挖入式港池，港池底高程-18.0m～-23.0m，排水板法處理地基海堤占用海域面積最大，要求港池邊線距離堤軸線的距離最大，不利于港池及碼頭的布置，爆炸擠淤法處理地基海堤斷面最小，對(duì)港池的布置有利。

經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，外海側(cè)海堤地基推薦采用爆炸擠淤法處理，內(nèi)陸側(cè)海堤推薦采用排水板法處理。

參考文獻(xiàn)：

[1]海堤工程設(shè)計(jì)規(guī)范.（GB/T 51015-2014）.

[2]防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范.（JTS 154-1-2011）.