港口码头软基的处理方案及监测措施

港口码头软基的处理方案及监测措施

任家富

任家富（420529198003281819广东中山528467）

摘要：港口码头是水路交通运输的重要基地，在社会经济发展过程中发挥着不可或缺的作用，随着经济的不断发展，大型轮船的运输越来越频繁，水路运输量不断增大，这就使人们对港口码头的整体性能和使用质量提出了更高的要求。下文笔者以高栏港区为案例，围绕港口码头软基的处理方案以及相应监测措施进行探究，希望可以给同行业人士提供参考借鉴意义。

关键词：港口码头；软基；处理方案；检测措施

引言：港口码头的建设，有利于推动集装箱干线枢纽港的建设和发展，同时有利于加强港口与腹地的联系，带动沿线经济的发展；更可促进港口及港口城市的信息服务功能的完善，为我国现代化建设提供强有力支撑。下文笔者根据施工经验，探究码头软基的处理方法。

1.工程概况高栏港区10万吨级集装箱码头三期工程用地和港口支持系统用地，岸线长度按1716m考虑，场地总面积约74万m2。按照不同的工艺荷载要求，本次将地基处理范围分为A、B两个大区。A区场地以集装箱堆场为主，面积为40万m2。B区根据地质情况和施工顺序分为B1、B2、B3、B4四个区域。

2.地基处理方案由于文章篇幅有限，仅以A区场地为例，对地基的处理方案进行探讨。

2.1A区地基处理施工顺序铺设砂垫层→插塑料排水板→打设密封墙→埋设滤管→安装抽真空设备、监测仪器→铺真空膜→抽真空→铺土工布→联合堆载→卸载→强夯（根据地基承载力的检测情况确定是否进行该道工序）→平整场地至交工高程2.2砂垫层砂垫层厚度为70cm，采用中、粗砂。中、粗要求含泥量＜5%，现场干密度≥17kN/m3。

回填砂垫层前应清理场地内的植被。对于已有抛石堤后方已经回填的场地，如果表层素填土及粉砂层中混有较多碎石、块石，应进行翻松或清理，以便于后续插板和泥浆搅拌桩的施工。施工中应注意泥土、杂物等混入砂垫层。

2.3插塑料排水板排水板采用SPB-B型，宜选用滤膜连接为胶粘的槽型塑料排水板。插板平面按正方形布置，间距1m。排水板由砂垫层顶开始插打，实际施工中应在勘察报告和设计插板网格的基础上，通过探摸进一步细化插板分区。

排水板的外露长度不小于20cm。塑料排水板严禁接长。为确保插板打设深度满足要求，塑料排水板需带有刻度读数，插板机械需配备塑料排水板自动记录仪。排水板施插垂直度控制在1.5%以内。施工时回带长度不可超过0.5m，否则在该板位旁450mm内重新补插一根。回带排水板根数不应超过打设总根数的5%。

2.4真空联合堆载预压A区持载预压期间，膜下真空度必须维持85kPa以上。

真空预压密封膜采用3层聚乙烯（或聚氯乙烯）薄膜，并根据各预压区实际长度每边各增加7.5m订购密封膜，密封膜在工厂热合一次成型。为确保密封，密封膜进入密封墙的深度不得小于1m。

真空传递滤管采用uPVC塑料管，通径为2英寸，壁厚δ≥1.2mm，滤管布置间距不大于6.5m。所有管路宜埋于砂垫层顶面下约30cm深处，膜下真空度观测表埋设于具代表性的两滤管平行距离的中间，每约800平方米布置一个点，严禁将膜下真空度采集端头埋入滤管或主管内。

真空预压周边密封形式采用双排泥浆搅拌桩。搅拌桩单桩直径700mm，成墙时彼此搭接200mm，桩距500mm，粘粒（＜0.005mm＝的掺入比根据现场及室内搅拌土配合比试验确定。搅拌桩深度控制原则为以穿透透气（水）层进入其下不透水层1m为准。根据不同区域的地质情况，密封墙的设计长度分别按9.0m和17.0m控制。实际施工的密封墙长度不得小于设计值，为确保密封，施工前应按20m一个孔进行探摸，确保密封长度满足设计控制原则要求。

堆载采用中、细砂（当地俗称“牛皮砂”）及开山混合料。其中，中、细砂现场干密度≥17kN/m3，开山混合料含泥量≤30%，块体最大粒径不大于20cm（顶部1m开山混合料因为将来要卸走，可不控制块体最大粒径）。为了防止回填料刺穿真空膜，堆载分两级进行，堆载以厚度控制，第一级为0.5m厚的中、细砂，第二级为1.5m厚的开山混合料。堆载应在膜下真空度稳定达到85kPa负压后15天开始分层回填，分层厚度应≤50cm/层，分层间隔时间为5天。堆载过程中应及时进行推平作业，避免局部超载。

2.5强夯本工程在A1～A16区均布置了载荷试验检测加固后的地基承载力。A区停止抽真空后先大面积卸载至高程4.8m，对于检测点位置需整平至高程4.3m再进行载荷试验，先整平至高程4.3m的场地范围根据载荷试验单位的需要确定。若地基承载力检测结果满足要求，平整场地至高程4.25m。若检测结果显示地基承载力未满足设计要求，及时将检测结果提交设计，由设计确定强夯范围。

强夯工艺采用两遍点夯一遍普夯，点夯的夯点布置采用正方形布置，间距为4.0m，夯击能量采用1000kN·m，夯点击数按10击/点考虑（实际夯点击数通过试夯确定），停夯控制标准为最后两击的平均夯沉量不大于50mm。两遍点夯后，推平场地并进行普夯处理。普夯夯击能采用500kN·m，前后锤印搭接40cm，普夯后平整场地至交工高程4.25m。

3.监测3.1十字板剪切实验分别在加固前、后进行一次现场十字板剪切试验。十字板剪切试验深度按在软土层中每间隔1m试验一次，采取原状土的Cu指标，加固前后十字板剪切试验的位置、深度注意保持一致性，以便于比较分析。

3.2孔隙水压力孔隙水压力传感器推荐使用振弦式孔隙水压力计，在插板前埋设，按深度方向每向下3m埋设一个传感器，埋设深度根据软土厚度而定，各层深度传感器均需满足不同深度量程需要，各深度位置的传感器宜分孔埋设。每隔24小时观测一次。根据实测的孔隙水压力的增长和消散过程控制加荷速率并计算土体固结度和强度增长情况。

3.3水位监测水位观测管应在布设好孔隙水压力后埋设。真空预压初期或堆载期间每天观测一次，真空预压满一个月或堆载预压满载后每隔48小时观测一次。水位管需穿出真空预压薄膜，出膜口应进行专门处理并定期维护，以免真空从此处泄漏。

3.4深层位移监测深层位移采用测斜管来监测。测斜管底部需埋入地基加固期间不变形的土层中3m以上。测斜管应在插板前埋设并测读初始数据，每隔1天观测一次。观测不同深度（间隔50cm）的位移量，观测误差小于1mm。根据观测成果分析各土层的侧向压缩方向及数量，软基处理期间土体侧向变化规律及侧向影响范围，结合表层沉降等实测资料推算各土层的压缩体积。

3.5载荷试验在加固后按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）有关要求进行，以检验地基承载力是否达到设计要求。

A区和B1、B2区的载荷试验在真空联合堆载预压及堆载预压的固结度满足设计要求后进行，B3区的载荷试验在铺设碎石褥垫层后进行。B4区的载荷试验在普夯并平整场地后进行。

A区和B1、B2区如果要进行强夯处理，强夯后应在原载荷试验点重新进行载荷试验。

载荷试验按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）有关要求进行。

4.结语随着我国港口建设的力度不断加强，港口码头建设正在向大型、深水化发展，因此对于港口码头的建设中施工质量的把控是关键的，因此，对于港口码头施工中的技术要点我们需要引起高度重视。

参考文献：[1]胡赞辉.码头桩基加固工程施工技术研究[J].科技资讯.2011（01）[2]柯国贵.重力式码头沉降位移的应对措施[J].水运工程.2011（02）