林晖
【摘 要】厦门新机场吹填泥造地地基处理试验段地质条件复杂。本文研究了真空联合堆载预压和插板排水堆载预压处理吹填泥在该工程的适用性。通过对应用这两种方法后软基的沉降、物理力学指标的分析，发现两种处理方法基本原理一致，处理后淤泥的性质也基本一致。在对两种处理方法的技术性和经济性进行了对比分析的基础上，提出该机场后续工程的大面积飞行场道软基处理在堆载预压材料可以重复利用的情况下，应优先考虑插板排水堆载预压法。 【期刊名称】《铁道建筑》
【年(卷),期】2014(000)007
【总页数】蛋白芯片技术3页(P118-120)
【关键词】机场;吹填泥;真空联合堆载预压;插板排水堆载预压;加固效果
【作 者】林晖
【作者单位】厦门路桥建设集团有限公司，福建 厦门 361000
【正文语种】中 文
【中图分类】TU471.8
以往的填海造陆多以开山石及海砂作为工程填料，但随着填料资源的日益匮乏及价格的不断上涨，填海工程急需大量廉价的工程填料[1]，同时沿海地区环境治理疏浚河道、近海、航道时，有大量的疏浚泥需要弃置，因此利用疏浚泥填海造陆在沿海地区得到了广泛的应用。吹填淤泥的性质具有三高一低的特点，即天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、渗透系数小，一般呈软塑到流塑状态[2]。吹填淤泥是否需要处理和采用何种处理方法，取决于吹填淤泥的颗粒组成、土层厚度、均匀性和排水固结条件[3-4]。
本文根据厦门新机场试验段的地基处理试验成果，通过对比分析真空联合堆载预压和插板排水堆载预压处理吹填淤泥的施工工艺和处理效果，探讨厦门新机场吹填泥地基处理合理方案。
1 工程概况
厦门新机场拟建场地原始地貌为海域或滨海潮间带，由于海砂、土方等优质填料匮乏，2010—2012年厦门市利用环境整治工程的河道和近海疏浚泥，在新机场规划场地吹填造陆。至2012年底，已完成约3.0 km2鱼塘区吹填，共吹填疏浚泥约1 100万m3，形成的陆域泥面高程约5.0 m(85国家高程系，下同)。由于填料来源复杂，性质差异大，为了掌握吹填土的地基处理技术，取工程条件具有代表性的场地，进行吹填泥工程性质及地基处理技术现场试验。
2 地质条件
场地岩性自上而下为吹填土层、海积淤泥层、粉质黏土层、黏土层等，局部有粉砂层。其中吹填土层和海积淤泥层为软土层，为本次处理的对象，吹填淤泥含黏土颗粒较多，其强度和压缩性指标都比天然的海积淤泥差[5]。吹填淤泥和海积淤泥物理力学性质和压缩性指标见表 1[6]。
3 地基处理方案
试验段一期工程分别选用了真空联合堆载预压和插板排水堆载预压两种软基处理方法，以研究两种处理方法在本项目的适应性。
表1 吹填淤泥和海积淤泥的物理性质和压缩性指标标贯击数吹填淤泥(插板排水堆载预压区)土 层 重度/(g/cm3) 孔隙比 含水率/%液限/%塑限/%压缩系数/(MPa－1)压缩指数1.50 2.51 95.70 51.70 27.60 1.72 0.65吹填淤泥(真空联合堆载预压区) 1.46 2.74 105.00 53.20 28.50 0.70海积淤泥1.63 1.68 62.14 48.20 27.34 1.69 0.52 1.0
1)插板排水堆载预压[7-9]
当采用插板排水堆载预压处理时，插板采用SPB100-B型整体式排水板，插板间距1.0 m，正方形布置，预压荷载强度取80 kPa，等效于5.0 m土柱高度。
插板排水堆载预压处理断面图如图1所示。
图1 插板排水堆载预压处理断面
2)真空联合堆载预压[9]
当采用插板排水真空联合堆载预压时，插板采用SPB100-B型整体式排水板，插板间距0.9 m，正方形布置，满载后抽真空180 d，填土荷载应考虑砂垫层以上至土基交工面所有填土高度。
真空联合堆载预压处理断面图见图2。
图2 真空联合堆载预压处理断面
4 软基处理效果分析与检测
钓鱼岛事件分析4.1 沉降分析
插板排水堆载预压区共有12块沉降板，满载5个月后，其沉降量为896～2 831 mm，平均为1 615 mm。卸载前一个星期的平均沉降速率为0.5 mm/d。实测的插板排水堆载预压区沉降时程曲线(CJ-3号沉降板)见图 3[10]。
朱福林真空联合堆载预压区共有7块沉降板，满载6个月后，其沉降量为979～2 182 mm，平均为1 315 mm，卸载前一个星期的平均沉降速率为0.4 mm/d。实测的真空联合堆载预压区沉降时程曲线(CJ-16号沉降板)如图 4[10]。
图3 插板排水堆载预压区沉降时程曲线
图4 真空联合堆载预压区沉降时程曲线
由图3和图4可见，场区沉降总体上可以分为两部分:①填筑施工期的沉降约占总沉降量的65%，对应于每一级加荷都有较大的沉降发生，反映了淤泥对于加荷是极其敏感的。在加荷的间歇沉降发展较快，几乎是以直线的方式向前发展，加荷产生的沉降台阶并不明显。②满载预压期的沉降约占总沉降量的35%，以抛物线的形式向前发展，满载预压5个月后，沉降速率已经＜0.5 mm/d，曲线趋于平缓。
经推算，插板排水堆载预压区和真空联合堆载预压区的工后沉降均能满足工后沉降＜20 cm的要求。
4.2 软基处理效果检测氯化氢气体
在工后沉降满足设计要求的情况下，进场进行钻孔取样检测和原位测试，检测孔间距30 m×30 m，钻孔取样和原位测试孔各一半，原位测试采用十字板剪切试验。钻孔取出的吹填淤泥土样能成型，指压有一定的强度。见图5。
图5 软基处理后钻孔取出的淤泥
插板排水堆载预压区和真空联合堆载预压区处理后淤泥的性质对比如表2。由表2可见，两种方案处理后的淤泥性质基本一致。处理后吹填淤泥含水率约56.7%，孔隙比约 1.45，十字板剪切强度 25.0～27.4 kPa。
表2 两种方案处理后淤泥性质十字板剪切强度/处理方法 地层 含水率/%孔隙比kPa真空联合堆载预压 吹填淤泥三轴不固结不排水试验黏聚力/kPa 内摩擦角/(°)41.0 1.03 14.2 0.76 32.2 56.7 1.45 13.5 0.87 27.4插板排水堆载预压 吹填淤泥 56.8 1.46 13.5 0.87 25.0海积淤泥
5 两种处理方法施工工艺和处理效果比较
1)插板排水堆载预压法质量容易控制，真空联合堆载预压法的质量易受停电、密封膜破损、密封效果等因素的影响。
2)相比真空联合堆载预压法，插板排水堆载预压法工期较长。试验段一期工程插板排水堆载预压区，满载预压5个月，总工期约为16个月;真空联合堆载预压区，满载预压5个月，总
工期只要12个月。这是因为真空联合堆载预压法节约土石方填料，可以较早实现满载预压，因此工期较短。
3)插板排水堆载预压法处理后的地基均匀，真空预压法处理时因分区的需要，存在密封沟的处理问题。
4)真空联合堆载预压法在超软地基的加载控制上有优势，且真空荷载之后对边界稳定和场地稳定有利。
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5)插板排水堆载预压法适用于淤泥层，造价480.4元/m2;真空联合堆载预压法适用于底部无连贯砂层的淤泥层，造价561.2元/m2。
在堆载预压材料可以重复利用的情况下，插板排水堆载预压法造价较低，而且该方法施工质量易于控制，应优先考虑插板排水堆载预压法。当土石方材料缺乏，或者堆载材料不能周转利用时，对差异沉降要求不严格的区域，可采用真空联合堆载预压法处理。
6 结论
1)插板排水堆载预压区和真空联合堆载预压区经处理后能够满足机场建设对场地工后沉降和交工面地基承载力的要求。电容柜
2)两种处理方法基本原理一致，处理后淤泥的性质基本一致。处理前真空预压处理区淤泥性质差，因此预压时间应适当加长。
3)后续工程的大面积飞行场道软基处理中堆载预压材料可以重复利用，因此建议优先考虑插板排水堆载预压法。
4)吹填泥经插板排水堆载预压和真空联合堆载预压处理后含水率约56.7%，孔隙比约1.45，十字板剪切强度25.0～27.4 kPa，处理效果显著。
参考文献
【相关文献】
[1]彭涛，武威，黄少康，等.吹填淤泥的工程地质特性研究[J].工程勘察，1995(5):1-5.
[2]刘莹，王清.江苏连云港地区吹填土室内沉积试验研究[J].地质通报，2006，25(6):763-7
65.
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