某填海区市政公路工程地质特征及地基处理措施

张金平

（广东省公路勘察规划设计院股份有限公司,广东广州510507）

·石油与钻掘工程·

某填海区市政公路工程地质特征及地基处理措施

张金平*

（广东省公路勘察规划设计院股份有限公司,广东广州510507）

针对填海区特殊场地条件，采用综合勘察方法查明了场地工程地质特征，根据表层人工填土性质的不同进行了工程地质分区。根据工程地质分区，结合上部结构荷载，采用不同的地基处理方法。经施工工艺性验证了地基处理的合理性、可行性，为后续施工质量提供了保证。

填海；公路；工程地质；地基处理

1　概述

本市政道路工程，位于珠海高栏港经济区中部，为海陆交互相滨海地貌，后填海成为平地和道路。平地表层为淤泥质填土、人工填土、人工填石，人工填土或填石区局部存在淤泥包；填土下为淤泥质土夹粉砂或粉砂夹淤泥质土，全场地均有分布；下部为冲积粉质粘土层或砂层；基底为燕山期花岗岩及风化层。项目工点主要为一般路基及小桥，针对项目特点，采用资料收集、钻探、原位测试（标准贯入试验及动力触探试验）、室内试验等综合勘察手段查明了场地工程地质特征。根据场地填土类型分为3个工程地质分区，针对不同工程地质分区建议采用不同的地基处理方法。根据施工工艺性试验，说明分区地基处理方法的可行性，为后续施工质量提供了保证。

2　自然建设条件

本市政道路工程，位于珠海高栏港经济区中部，呈西南—东北走向，起点于平湾二路，与平湾三路形成90°的平面交叉，下穿规划铁路，终点与平湾四路相接，起止桩号K0+000～K1+108，路线全长1108m，如图1所示。

图1　项目地理位置图

项目区地貌为海陆交互相滨海地貌，后填海成为平地和道路，项目区地面高程一般1.49～4.7m。场区覆盖层由第四系淤泥质填土、人工填土、人工填石、海陆交互相软土层、砂土层及冲积粉质粘土层等组成，基地为燕山期花岗岩及其风化层。本区地质构造总体上属北东、北西2个走向构造体系。区域断裂与本线路相距甚远，对本项目无影响。

项目区为填海区，地下水主要含水层为素填土、填石层，富水性较强；其次为海陆交互相淤泥质粉质粘土夹粉砂及粉砂夹淤泥质粉质粘土，富水性一般，其他土层为相对隔水层或弱含水层；基岩裂隙水主要赋存于基底强风化—微风化花岗岩节理裂隙中，富水性较弱，本次勘察未揭示。勘察期间测得地下水位埋深0.2～2.2m，平均1.61m。

3　工程地质特征

针对本项目特点，本次勘察采用资料收集利用、钻探、原位测试（标准贯入、动力触探）、取样试验及内业综合对比分析等综合勘察方法查明了场地工程地质特征。

（1）根据钻孔揭露的岩土层，平地表层为淤泥质填土、人工填土、人工填石，人工填土或填石区局部存在淤泥包；填土下为淤泥质土夹粉砂或粉砂夹淤泥质土，全场地均有分布；下部为冲积粉质粘土层；基底为燕山期花岗岩及风化层。软土分布情况见表1。

表1　填土分布情况一览表

（2）根据上覆素填土的成分将项目区分为3个工程地质分区（图2）：沿海滩涂区（Ⅰ区），软土上覆土层为沿海淤泥晒干失水而成；人工填土区（Ⅱ区），软土上覆土层主要为粉质粘土夹碎石组成，根据动力触探成果，修正后的为6击，属稍密状；人工填石区（Ⅲ区），软土上覆土层主要为碎块石组成。

图2　工程地质分区示意图

（3）项目区软土主要由淤泥质粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉砂、粉砂夹淤泥质粉质粘土组成，层号分别为4_1、4_1j、4_3j，其分布与赋存规律详见表2，软土物理力学指标见表3。本项目软土全场地分布，厚度较大，软土含水量高、灵敏度高、压缩性高、孔隙比较大、抗剪强度低、地基承载力基本允许值低，若不处理将产生严重不良病害。

（4）据勘察成果，ZK21孔段填石区存在厚1m，埋深6.3m的淤泥包。

4　地基处理

表2　软土分布情况一览表

表3　软土物理力学指标表

（1）本项目特殊性岩土为素填土及软土，根据工程地质分区，结合上部结构荷载，对于一般路基段Ⅰ区直接采用采用塑料排水板+超载预压。具体先在土层中加设竖向塑料排水板和砂垫层，塑料排水板按正三角形布置，间距1.5m，砂垫层60cm，构成一个排水系统。再根据路基的地质条件和填土高度进行堆载预压，使地基在荷载的作用下增加土体的总应力，促使孔隙水能够迅速地从排水通道逸出，从而缩短沉降固结的时间，本项目采用超载、等载预压，预压高度为2.4m，预压时间不少于8个月。

（2）Ⅱ区软土采用塑料排水板+超载预压，并结合强夯对人工填土进行处理。塑料排水板+超载预压设计参数与Ⅰ区相同，根据相关规范及本项目的实际地质情况，建议本项目采用单击夯击能范围为3000～4000kN·m，对应的有效加固深度为6.0～10m。施工前应选择有代表性的路段进行试夯，以具体和最终确定最佳夯击重量、距离、间歇时间、夯间距等参数。

（3）Ⅲ区软土采用塑料排水板+超载预压，并结合强夯对人工填石进行处理，具体设计参数与Ⅱ区相同。不同之处在于该区表层以填石为主，无法直接打设塑料排水板，打设塑料排水板之前，需使用钻机进行特殊工艺的引孔。

（4）对于小桥桥台路基段，采用CFG桩+等载预压的方案进行处理。CFG桩是公路市政行业的复合地基处理的常用方法，施工工艺成熟。CFG桩与桩顶褥垫层、土工格栅结合形成强大的桩板支撑体。桩体强度高，并能够提高地基承载力，可以很好地控制台后工后沉降。

（5）对于存在淤泥包的路段，塑料排水板应穿越淤泥包，便于淤泥包的排水固结。

（6）建议软土处理或复合地基施工前选取有钻孔控制代表性路段先进行工艺性试验，试验进行后再进行全线施工。

5　工艺性试验

为验证地基处理措施的合理性、方案的可行性，施工阶段在3个不同的工程地质分区选取了代表性路段（K0+120右30m、K0+100轴线、K0+900轴线），进行了预压前后的取样室内试验及沉降观测。

（1）经过室内试验对比分析，预压后压缩性得以减小，抗剪强度得以提高，预压后满足设计要求，试验结果见表4。

表4　预压前后室内试验物理力学指标表

图3　Ⅰ区(K0+120右30m)沉降曲线

图4　Ⅱ区(K0+100轴线)沉降曲线

图5　Ⅲ区(K0+900)轴线沉降曲线

（2）经沉降观测，各周沉降速率最大值、累计沉降最大值、平均沉降速率等各分项监测数据没有超过设计报警值，工程安全可控。沉降曲线见图3、图4、图5。

6　结论

（1）本次勘察采用综合勘察方法，清楚地查明了场地的岩土分布及工程地质特征，并进行了工程地质分区。

（2）根据工程地质分区，结合软基加固对不同工程地质分区采用了不同的地基处理方法，达到对特殊性岩土地基处理的目的。

（3）经工艺性试验，验证了3个不同分区地基处理的合理性、可行性，为后续施工质量提供了保证。

[1]珠海市石化六路中段市政道路工程施工图设计阶段工程地质勘察报告[R].

[2]珠海市石化六路中段市政道路工程施工图设计阶段软基处理说明[R].

[3]梁晨.地基处理在填海造地工程中的研究与应用[J].特种结构，2010,27(2).

TU44

B

1004-5716(2015)07-0017-04

2014-12-03

2014-12-10

张金平（1983-），男（汉族），江西广昌人，工程师，现从事岩土工程勘察及岩土体稳定技术工作。