陳宗坤

摘 要：濱海地區(qū)吹沙造地是把海底淤積的泥砂通過(guò)水力吹填而形成沉積土，吹填土具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、滲透系數(shù)小等特點(diǎn)，一般呈軟塑到流塑狀態(tài)。對(duì)強(qiáng)夯法和降水強(qiáng)夯法兩種方法處理后的地基進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，分別從靜力觸探錐尖阻力、砂土液化和沉降等方面進(jìn)行了對(duì)比分析。

關(guān)鍵詞：軟弱夾層；降水強(qiáng)夯法；靜力觸探試驗(yàn)；沉降

中圖分類(lèi)號(hào)：U65 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006—7973（2017）03-0067-02

某新建深水集裝箱碼頭，共4個(gè)泊位，碼頭岸線(xiàn)全長(zhǎng)約1500m。本工程主要是對(duì)碼頭后方的吹填區(qū)域進(jìn)行軟基處理，地基處理總面積58.35公頃，為將來(lái)的堆場(chǎng)工程建設(shè)提供良好的地基條件。

軟基處理主要是針對(duì)地表平整面以下約6m深度范圍內(nèi)（+5.0m PD至-1.3m PD）的土體進(jìn)行改良。經(jīng)過(guò)處理后使其地表平整面以下6m深度范圍內(nèi)（+4.7m PD至-1.3m PD）的土體靜力觸探（CPT）錐尖阻力（qc）不小于10MP，25年總沉降量不超過(guò)200mm，5年總沉降不超過(guò)50mm，不均勻沉降不超過(guò)20mm/25m，以及避免地震時(shí)軟基處理區(qū)的土體發(fā)生液化現(xiàn)象。

1 工程地質(zhì)條件

根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，勘查范圍內(nèi)場(chǎng)地土自上而下依次為中密砂、松散粉細(xì)砂、中密砂和密砂。

層I：第一層通常為中密砂到密砂，不包含或包含少量泥沙。SPT（標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)）中“N”值介于10-44之間。該層出現(xiàn)在所有鉆孔（BH#A1-04除外）的現(xiàn)有表層，深度變化范圍為El.+2.16米至El.-0.14米。BH#A1-04有疏松砂巖（SPT “N”值為7），出現(xiàn)在現(xiàn)有地面，延伸至El.+3.77米，并伴隨有中密砂，并延伸至El.-0.14米。

層II：第二層大部分為十分疏松至中密粉質(zhì)細(xì)砂，SPT“N”值介于4-11之間的砂質(zhì)粉土。該層深度變化范圍為El.-0.84米至El.-3.14米。含少量輕物質(zhì)及云母貝類(lèi)。

層III：第三層大部分為中密砂至密砂，在所有鉆孔（BH#A1-08除外）都有體現(xiàn)。SPT“N”值介于14-43之間（BH#A1-06a El.-4.31米得到的N值為58）。每個(gè)鉆孔中，該層從地平面延伸至最大探測(cè)深度10.5米（El.-4.28米至El.-5.81米）。BH#A1-08有中等密致砂質(zhì)粉土，El.-2.76米，并伴隨有松散粉質(zhì)沙土，El.-3.76米，密致砂質(zhì)粉土，El.-4.26米，從地平面延伸至最大探測(cè)深度10.5米。

2 地基處理施工參數(shù)

為驗(yàn)證地基處理方法能否滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，在場(chǎng)地中選擇兩塊52m×52m的地質(zhì)情況具有代表性的試驗(yàn)區(qū)，分別命名為A和B試驗(yàn)區(qū)。A試驗(yàn)區(qū)采用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理，B試驗(yàn)區(qū)采用降水強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理。

在A試驗(yàn)區(qū)中，使用強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理，最大夯擊能3000 kN.m，點(diǎn)夯中心點(diǎn)間距為4m，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表1。

在B試驗(yàn)區(qū)中，采用降水強(qiáng)夯法進(jìn)行地基處理，試驗(yàn)區(qū)周?chē)霸囼?yàn)區(qū)中布設(shè)25個(gè)降水管井及2個(gè)觀測(cè)井（見(jiàn)圖1，PP1及PP2為觀測(cè)井，其余為降水管井），管井直徑300mm，深度10m。

B試驗(yàn)區(qū)中，降水強(qiáng)夯最大夯擊能3000 kN.m，點(diǎn)夯中心點(diǎn)間距為6m，詳細(xì)參數(shù)見(jiàn)表2。

3 靜力觸探試驗(yàn)對(duì)比分析

在地基處理前、后分別進(jìn)行4點(diǎn)次和9點(diǎn)次靜力觸探試驗(yàn)，試驗(yàn)點(diǎn)間距16m；檢測(cè)點(diǎn)布置圖見(jiàn)圖2。

夯前與夯后靜力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，對(duì)靜力觸探試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分析結(jié)果見(jiàn)表3。

A試驗(yàn)區(qū)強(qiáng)夯法處理后的Ⅰ層靜力觸探錐尖阻力值增長(zhǎng)23%，II層靜力觸探錐尖阻力值增長(zhǎng)12%；B試驗(yàn)區(qū)降水強(qiáng)夯后的Ⅰ層靜力觸探錐尖阻力值增長(zhǎng)3.8%，II層靜力觸探錐尖阻力值增長(zhǎng)75.8%。

從以上數(shù)據(jù)可以看出，強(qiáng)夯法對(duì)表層中密砂加固效果明顯，而對(duì)水位以下疏松粉細(xì)砂處理效果不明顯；降水強(qiáng)夯法排水降低水位后加快了II層土的固結(jié)，靜力觸探錐尖阻力值增長(zhǎng)較大。

雖然強(qiáng)夯法與降水強(qiáng)夯法都可以提高地基土靜力觸探試驗(yàn)錐尖阻力值，但+2mPD ～ -1.3mPD依然無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的地表平整面以下6m深度范圍內(nèi)（+4.7m PD至-1.3m PD）的土體靜力觸探（CPT）錐尖阻力（qc）不小于10MP。

4 長(zhǎng)期沉降對(duì)比分析

根據(jù)Schmertmann方法對(duì)砂土地基進(jìn)行沉降計(jì)算，得出沉降結(jié)果如表4所示。

由上表數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯和降水強(qiáng)夯后，砂土地基工后沉降有不同程度的減小。均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的5年沉降不大于50mm的要求。

降水強(qiáng)夯方法比強(qiáng)夯方法處理后的沉降更小，地基加固效果更優(yōu)。

5 結(jié)論

（1）強(qiáng)夯法對(duì)表層中密砂加固效果明顯，而對(duì)水位以下疏松粉細(xì)砂處理效果不明顯；降水強(qiáng)夯法排水降低水位后加快了II層疏松粉細(xì)砂土的固結(jié)，靜力觸探錐尖阻力值增長(zhǎng)較大。

雖然強(qiáng)夯法與降水強(qiáng)夯法都可以提高地基土靜力觸探試驗(yàn)錐尖阻力值，但+2mPD ～ -1.3mPD依然無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的地表平整面以下6m深度范圍內(nèi)（+4.7m PD至-1.3m PD）的土體靜力觸探（CPT）錐尖阻力（qc）不小于10MP。

（2）經(jīng)過(guò)強(qiáng)夯和降水強(qiáng)夯后，砂土地基工后沉降有不同程度的減小。均能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的5年沉降不大于50mm的要求。降水強(qiáng)夯方法比強(qiáng)夯方法處理后的沉降更小，地基加固效果更優(yōu)。

（3）對(duì)于以還有軟物質(zhì)、云母等雜質(zhì)的松軟粉細(xì)砂，使用強(qiáng)夯和降水強(qiáng)夯法等軟基處理方法加固效果有限，在希望大幅度提高承載力或?qū)Τ休d力要求高的區(qū)域不建議選擇此兩種方法。

參考文獻(xiàn)：

[1]T. L.Youd， I.M. Idriss， etc. Liquefaction Resistance of Soils： Summary Report from the 1996 NCEER and 1998 NCEER /NSF Workshops on Evaluation of Liquefaction Resistance of Soils [J]. Journal of Geotechnical and Geo- environmental Engineering， 2001， 10： 297–313.

[2]G. Zhang， P.K. Robertson， and R.W.I. Brachman. Estimating liquefaction-induced ground settlements from CPT for level ground [J]. Can. Geotech. J. Vol. 39， 2002

[3]ENCE 4610 Foundation Analysis and Design Shallow Foundations[M]