横沙六期工程深槽段施工技术要点

摘要：文章结合横沙六期围堤工程深槽段施工相关情况，重点分析了深槽施工相关技术及经验，以供同类工程参考。

关键词：深槽；深槽段滑移；地基处理；吹砂置换；压缩固结

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）03-0053-03

1 深槽段概况

横沙六期工程北侧围堤堤基表层主要为粉砂类土，但在北堤2+810～3+221堤段表层淤泥厚2.5～4.2m，淤泥质粉质粘土层厚1.5～7.5m。这两层土含水量高，抗剪强度低，难以满足堤身的抗滑稳定要求，必须进行地基加固处理才能进行上部堤身施工。初步设计采用塑料排水板和水平加筋联合处理的方案。后由于工程开工较晚，如果坚持原地基处理方案，地基排水固结时间不够，地基加固难以达到预期效果。综合考虑场地施工条件、材料来源、工程安全要求、造价及工期等诸多因素，根据本工程实际情况，对比崇明北沿三期圈围工程地质情况进行了分析，借鉴了该工程地基处理措施，决定采用先行吹砂置换与固结方式处理地基，再进行上部堤身施工，堤身填筑时，通袋间铺设土工格栅的水平加筋处理，同时加大堤身断面，以满足围堤的抗滑稳定要求。

2 深槽段地基处理

利用吹砂船在深槽段直接散吹砂，挤淤置换表层部分软弱粘性土，同时吹填砂起到垫层作用，吹砂置换工作持续进行了1个月左右，深槽段滩面高程已经从2011年5月底的-2.65～-1.40m上升到

-0.3～0.9m，平均吹填厚度2.0m左右。随即采用十字板试验方法调查表层15m深度范围内软弱粘性土层饱和抗剪强度，对上部近期吹填的粉砂与砂质粉土层进行标准贯入试验。通过对本次勘探十字板成果的统计分析，在经过吹砂置换和压缩固结后，场地淤泥、淤泥质粉质粘土饱和快剪强度均有所提高。

对新近吹填的砂质粉土进行了标准贯入试验。标准贯入击数范围值为3.5～9.0，平均击数6.9，松散-稍密状。

崇明北沿三期圈围工程于2008年12月开工，2010年6月完工验收，目前运行情况正常。崇明北沿圈围工程围堤结构形式与横沙六期圈围Ⅰ标段工程结构形式类似，大部分堤段的堤身高度与横沙六期Ⅰ标段工程堤身高度相当，但是工程地质结构复杂，地质条件总体较差。在北堤2+450～3+300段，上部分布厚度3.0m左右的淤泥、淤泥质粘性土，其下为厚度2.4～2.8m的粘质粉土，该层粘质粉土之下为厚度很大的软弱粘性土。

横沙六期工程北堤2+810～3+221深槽段，在上部吹砂置换到1.0m左右高程后，地质结构与崇明北沿三期圈围工程的北堤2+450～3+300段较为相似。尤其深槽段在吹砂置换后，单从地质土组成结构上分析要略好于崇明北沿三期圈围工程的北堤2+450～3+300段，但强度比崇明北沿三期圈围工程的北堤2+450～3+300段略差。比较结果见表2：

3 深槽段上部堤身施工

在地基处理完后根据设计要求进行护底排及充泥管袋堤身施工，为了提高抗滑稳定性，底部采用三层通长管袋，管袋间铺设土工格栅的水平加筋处理。同时将堤身底层通袋由原来的40m加大到70m。当堤身施工到4.5m左右高程时，在该段区域发生了整体沉降、堤身下部滑移、堤脚软土隆起等险情，滑坡体最大下沉深度达2.5m左右。随即我部进行地质勘查，分析原因，最终采取镇压平台施工有效解决了问题。

3.1 深槽段滑移原因分析

在深槽段发生滑移后立即组织勘查，通过对勘察静探试验、十字板试验成果的统计分析，在经过吹砂置换和上部加载后，场地淤泥、淤泥质粉质粘土饱和抗剪强度略有提高。吹砂置换后与本阶段试验指标对比见表3：

通过地质勘查情况可以看出北围堤本段堤基浅层主要分布新近沉积的饱和、流塑状淤泥及淤泥质粘土，其中原第①-1层淤泥最厚处近5.0m、第①-2层淤泥质粉质粘土最厚处近12.0m，该两层土物理力学性质指标、工程性质很差，主要表现为强度低、压缩性高、渗透系数小、高灵敏度、流变性等，在外部荷载作用下极易发生较大沉降、剪切破坏等现象。虽然在前期经过了吹砂置换、预压固结等地基处理，但因本段堤基主要位于水下，土层有效排水途径受限，且置换、预压作用时间尚短，因此浅层软弱土层的承载能力提高不大、性状亦改变较小。因此当堤身棱体及堤芯砂吹填施工时，堤基土在较短时间内承受较大荷载，而堤基土层自身承载能力难以很快提高，导致堤基部分土层受到剪切破坏并向下、向外滑移而形成本次滑坡。

在本段堤基土层中，因表层第①-1-1层淤泥物理力学性质最差且直接承受上部荷载，因此最易受到破坏，综合前期勘察成果及一般工程经验，推测滑动面应在第①-1-1层中。而第①-1-2层大部为受扰动带、第①-2-1层大部为受影响带。

3.2 深槽段滑移解决措施

根据该类土层性质，软弱粘性土在加载后随着时间强度一般会缓慢提高，但在上部荷载达到一定值时便会发生剪切或滑动破坏，因此其强度一般会出现先提高后降低的过程。项目部采取缓慢加载且分级加载的方式，在施加每一级荷载后，应预留一定时间，以便堤基土层有充分的时间压缩固结，承载能力能得到提高。具体施工措施如下：

3.2.1 外棱体部位缓慢加载至+5.0m高程，与全线堤顶标高一致。

3.2.2 对塌方处进行排水，同时布置2根细管线缓慢补充堤芯砂，每天吹砂时间控制在6小

时内。

3.2.3 在堤脚外侧构筑反压平台进行镇压，以此提高抗滑稳定性。

3.2.4 在缓慢加载的同时，项目部配合监测单位做好地质复勘的同时做好每日沉降、位移的动态观测，确保堤身的安全。加载过程安排专人进行现场观察，每层袋体间隔时间不得少于5小时，当日沉降量大于3cm、位移超过10cm时应立即停止

加载。

通过以上措施有效控制了深槽段滑移，目前此段已稳定，上部结构施工已全部完成。

4 结语

通过此次深槽段施工我们加深了对土体结构知识的了解，同时对处理此类地基也得到了宝贵的经验，希望能对同类工程起到参考作用，主要有以下几点：吹砂置换处理地基在一定的条件下可以采用，通过本工程可以看出置换后的土体强度有所提高但不太明显，主要起到垫层作用；围堤施工在地基条件较差区域进行上部加载施工应取缓慢分级加载的方式，以便堤基土层有充分的时间压缩固结，从而提高承载力，防止堤基土在较短时间内承受较大荷载，导致土体破坏发生滑移；通过本工程可以看出镇压平台可有效地防止滑移和控制滑移；在施工中遇到任何问题都应该采取科学的方法及手段进行分析，只有找出问题的原因所在才能真正解决

问题。

参考文献

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[2] 孟维孝，唐和青，李阳刚，等.厦门海底隧道穿越F3风化深槽施工技术[J].现代隧道技术，2009，（3）.