广西某工程浅部淤泥层处理方法分析与探讨研究

广西某工程浅部淤泥层处理方法分析与探讨研究

李晨雁 王修蛟 翟自强

河北建设勘察研究院有限公司

[摘 要] 淤泥层由于其具有高压缩性，必须采取有效方法对其进行处理，以确保地基承载力满足建构筑物需求。本文根据广西某工程实际情况，从清淤和不清淤二个角度对淤泥处理进行了对比分析与探讨研究。

关键词：淤泥；回填；清淤；地基处理；

1 工程概况

广西某工程北侧为市政道路，东侧约2km为一级公路，西侧约5km为码头。项目总规划用地面积304862.92m²，实际用地面积302377.92m²，规划建（构）建筑高1-2层，无地下室。

2 场区工程地质条件

2.1地形地貌

场地地貌上属滨海丘陵地貌，地形稍有起伏。西低东高，西面原为虾塘。根据设计要求，场地整体地势较低，大部分段尚需回填，最大回填厚度达6m。

2.2地层条件

勘察报告显示，场地上覆土层为第四系人工素填土①、滨海相沉积形成的淤泥质土②、残积形成的的含角砾粉质黏土③；下伏基岩为侏罗系强风化泥质粉砂岩④层等。其中：①素填土呈松散状态，具高压缩性；②淤泥质土：饱和，软-流塑状态，厚度变化大，具高压缩性。

2.3地下水条件

场地地表水为虾塘水，场地西侧虾塘水基本排干，但东侧零星分布的小鱼塘尚有积水，深度0.50-1.60m。勘察期间属平水期，测得地下水位埋深在0.05～1.87m之间，年变化幅度在1～3m。

3 地基处理初步分析评价

拟建建（筑）筑物均是1-2层建筑物，荷载相对较小，从地基土强度分析，场地的含角砾粉质黏土③、强风化泥质粉砂岩④的强度均能满足建筑荷载要求。

根据初步设计要求，建筑场地拟回填至云约江南路标高即约5.50m，场地属大范围的填方区，需在现状标高上回填4-6m，不良土层最大厚度超过10m，大部分在9m左右，因不良土层厚度较大，建筑场地需进行地基加固处理。考虑到场地淤泥层厚度较大，可分为清淤和不清淤二种处理方式。

3.1清淤处理方式

清淤处理方式：将淤泥质土清除，换填上碎石土，分层压实至设计标高，再采用强夯法将场地人工填土进行夯实，在分布有建筑基础地段，再采用水泥土搅拌桩或粉煤灰碎石桩（CFG桩）在基础位置进行地基加固处理，形成复合地基，按浅基础进行设计。在对场地岩土工程勘察报告进行认真分析的基础上，并结合实际施工经验，不建议采用直接清淤处理方式，主要原因如下：

3.1.1场地淤泥层厚度较大，一般厚度在4.0m左右，最深达6.5m, 初步估算，清淤量达40余万方，清淤量大；

3.1.2目前场地测得地面标高在-0.63～8.44m之间，最大高差9.07m，若再进行清淤作业，将形成新的人工边坡，若不采取支护措施，将对施工现场及场地周边建构筑物形成很大的安全隐患；

3.1.3多数地段淤泥层直接出露在地表，且地下水埋深较浅，局部区域接近地表，若进行大面积清淤作业，施工机械设备通行困难，给清淤工作造成很大难度；

3.1.4清理出的大量淤泥需经市政道路运输至销纳场地，淤泥呈饱和、软-流塑状态，运输困难大，政府手续落实困难；

3.1.5清理出的大量淤泥存放（销纳）场地落实难度大；

3.1.6清淤工作完成后，需重新换填上碎石等粗颗粒土，将会大大提高后期的回填作业成本，且根据对当地回填料调研了解，回填材料主要来自于山上的风化残积土，粘粒含量较高，粗颗粒回填料落实难度大。

3.2不清淤处理方式

因场地淤泥质土厚度较大，清除有一定难度，可考虑直接分层回填碾压至设计标高，再采用复合地基对建（构）筑物基础位置、通道（道路及装卸地坪 ）等有荷载的区域进行地基加固处理，形成复合地基，再按浅基础进行设计。

常规地基处理方法主要包括：强夯或强夯置换法、水泥土搅拌桩法、水泥粉煤灰碎石桩法（CFG桩）、高压旋喷桩法、碎石桩法等，下面分述如下：

3.2.1高压旋喷桩法：旋喷注浆，宜采用强度等级为42.5级的普通硅酸盐水泥，并加入适量的外加剂和掺合量进行，水泥浆液的水灰比宜为0.8-1.2，单方水泥用量较大，造价相对较高。

3.2.2碎石桩法：适用于挤密处理松散砂土、粉土、粉质粘土、素填土、杂填土等地基，以及用于处理可液化地基，在淤泥质地层中不宜采用。

3.2.3强夯或强夯置换法：适用于大面积的地基加固处理；强夯地基适用于碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基；强夯置换适用于高饱和度的粉土与软塑-流塑的粘性土地基上对变形要求不严格的工程。

根据对当地回填料调研了解可知，回填材料主要来自于山上的风化残积土，粘粒含量较高。若采用强夯法，考虑到地下水位埋深较浅以及下伏厚度较大的淤泥质土层，在强夯作用下极易形成橡皮土，起不到加固效果；若采用强夯置换法，墩体材料需求量过大，当地无法解决。

3.2.4水泥土搅拌桩法：适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、粘性土（软塑、可塑）、粉土（稍密、中密）、粉细砂（松散、中密）、中粗砂（松散、稍密）、饱和黄土等地层。

3.2.5CFG桩：适用于处理粘性土、粉土、砂土和自重固结已完成的素填土地基；对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定。根据类似地层施工经验可知，水泥粉煤灰碎石桩法适用于本工程对素填土层、下伏淤泥质土层的处理。

因此，在对场地各土层特性、地下水埋深情况、各地基加固处理方法的适用性，以及类似工程施工经验分析的基础上，建筑场地可考虑直接分层回填碾压至设计标高，再采用水泥土搅拌桩或CFG桩进行地基加固处理，以消除①素填土层的湿陷性，以及①、②层土的高压缩、低强度、土质不均匀性等特性。

4 地基处理方案建议

4.1分层回填碾压

4.1.1地表清理：分层回填前，首先清除场地表层的杂草、树根、虾塘积水等，并对表层素填土进行振动碾压处理。

4.1.2分层回填碾压：施工时，应根据压实机械的压实性能、回填土性质、密实度、压实系数和施工含水量等，并结合现场试验确定分层厚度、碾压遍数等施工参数。一般情况下，分层回填厚度不宜大于500mm，振动压路机不宜小于15t，每层压实遍数宜为6～8遍，回填时每层压实系数不宜小于0.94，经自检满足设计要求后方可继续回填，直至分层回填碾压至5.5m的设计标高。

4.2水泥土搅拌桩

水泥搅拌桩桩径宜为500～600mm，桩间距0.8～1.0m，桩长应穿透软弱土层到达地基承载力相对较高的③含角砾粉质黏土层或④泥质粉砂岩层一定深度。水泥搅拌桩的桩身试块（边长70.7mm的立方体）28天龄期无侧限抗压强度标准值不应小于2.5MPa；固化剂采用强度等级不小于32.5MPa的水泥，水泥掺入量不应小于12%，水灰比宜为0.5～0.6。

水泥搅拌桩复合地基宜在基础和桩之间设置褥垫层，厚度可取200～300mm。褥垫层材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。褥垫层的夯填度不应大于0.9。

初步估计，经处理的水泥搅拌桩复合地基承载力可达150kPa。

4.3 CFG桩

CFG桩桩径宜为500～600mm，桩间距宜为3～5倍桩径，桩长应穿透软弱土层到达地基承载力相对较高的③含角砾粉质黏土层或④泥质粉砂岩层一定深度。

CFG桩桩身混凝土强度等级宜为C20～C30，且成桩过程中，应抽样做混合料试块，每台机械每台班不应少于一组。

CFG桩复合地基宜在桩顶和基础之间设置褥垫层，厚度宜为桩径的40%～60%。褥垫层材料宜采用中砂、粗砂、级配砂石和碎石等，最大粒径不宜大于30mm。

初步估计，经处理的CFG桩复合地基承载力可达200kPa。

5 结束语

考虑到本场地地层分布不均匀，地层起伏较大，建议在地基处理设计前，对场地加密布置勘察点进行详细勘察，特别是有建构筑地段，以进一步验证地基处理方案的可行性，并为地基处理设计提供必要的参数。