扰动结合排水固结法在软土地基中的工程实例研究

扰动结合排水固结法在软土地基中的工程实例研究

史建乾吴慧明宋词

浙江开天工程技术有限公司浙江省宁波市315000

摘要：扰动结合排水固结法是浙江开天工程技术有限公司自主研发的一种处理软土地基的新技术。本文以北仑滨海万人沙滩绿化、景观及附属配套设施工程地基处理工程为例，详细的介绍了该新技术的应用。

关键词：扰动结合排水固结法；软土地基；新技术

一、概述

扰动结合排水固结法是浙江开天工程技术有限公司自主研发的一种处理软土地基的新技术，具有处理质量好、造价低、工期短的显著特点，对于淤泥土的处理，优势尤其显著。该新技术主要是针对现有排水固结法对深层土体处理的局限性，对深层土体进行扰动处理，与排水固结法中的排水体系进行地基处理，加快深层土体固结速度，加大施工期沉降。

扰动结合排水固结法通过设置水平排水体系（挖设排水连接沟、铺设砂垫层及埋设排水井）和竖向排水体系（插设塑料排水板）、表层适量堆载、深层土体扰动处理，使土体孔隙水压力变化，排水体系将孔隙水不断排出，土体强度不断提高，孔隙比逐步减少，工后沉降大大降低。

二、工程实例

1、工程概况

北仑滨海万人沙滩绿化、景观及附属配套设施工程地基处理工程位于宁波市北仑区，场地（C～F区）由围海吹泥而成，浅部经过真空预压处理有承载力40～50KPa，地面高程1.7～2.5m，地基处理面积51315m2。经过扰动结合排水固结法处理后，使地基承载力特征值满足80KPa，处理深度范围内固结度达到90%以上。

2、工程地质概况

场地原地貌单元属淤泥质潮滩，地表下遍布第四系海相、冲湖相的沉积层为主的淤泥质粘土，具有颜色成灰色，流塑状、高压缩性等特征，总厚大于25m，平均标高约-1.00m～-2.00m，地基土参数见表1。

表1地基土设计参数表

3、工程施工概况

施工工艺流程为：测量放样→铺砂垫层→插设排水板→埋设排水井及监测点→分层摊铺塘渣→扰动施工→全过程监测。

各工艺相关技术参数：（1）砂垫层铺设厚度60cm，（2）SPB-B型塑料排水板，施打间距1.1～1.2m、正方形和梅花形布置、插设深度15.5～23.5m，（3）塘渣堆填厚度3m，（4）深层土体扰动施工，处理深度为15-23m。

4、施工监测成果

4.1施工监测项目

（1）地面竖向位移：C区共18个监测点（DC1～DC18）、D区共13个监测点（DD1～DD13）、E区共5个监测点（DE1～DE5）、F区共24个监测点（DF1～DF24），具体位置见图1（监测点平面布置图）。

（2）深层土体分层沉降：C区布置1个监测孔（F1）、D区布置2个监测孔（F2～F3）、E区布置2个监测孔（F4～F5）、F区布置3个监测孔（F6～F8），均布置在堆载区的中部，并与中间的地面竖向沉降监测点靠近，以便监测数据进行相互应证，具体位置见图1（监测点平面布置图）。

图1监测点平面布置图

4.2施工监测成果

地面竖向位移监测成果：由于监测点较多，C、D、E、F四区各选取监测剖面中的中间监测点（DC8、DD8、DE3、DF12），记录沉降数据，绘制累计沉降量~时间关系曲线，见图2～图5。

由图2-图5可看出，在监测期内，存在一个突变点，正是扰动施工时间点，最大持荷2个月后监测趋于稳定，达到0.3～0.5mm/天。

（2）深层土体分层沉降监测成果：由于监测点较多，C、D、E、F四区各选取1个监测点（F1、F3、F5、F7），分层管对应的地面沉降可视作土体总沉降，磁力环之间土层压缩量/该总沉降、磁力环之间土层累计压缩量/该总沉降，汇总见表2。

图2DC8监测点累计沉降量——时间关系曲线

图3DD8监测点累计沉降量——时间关系曲线

图4DE3监测点累计沉降量——时间关系曲线

图5DF12监测点累计沉降量——时间关系曲线

表2分层压缩量分析表

由表2可以看出，地面沉降的实测值大于由分层沉降量测法计算得到的土层压缩量，土体压缩量最大的深度是在土体中部。

三、结论

1、扰动结合排水固结法能提高施工期的排水速度，大大缩短工期。在4个月的施工期和预压期结束时地面沉降量达到1.6m、沉降速率0.30.5～mm/天，较原有预压法至少缩短60%施工工期。

2、扰动结合排水固结法加大地基处理深度，增加工期沉降，显著减少工后沉降。最大压缩发生在土体中部，扰动处理能加大深部土体沉降，从而有效减少工后沉降。