摘要： 大開挖換填方式是護(hù)岸軟基處理的常見方法。設(shè)計(jì)人員在常規(guī)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上本著更為經(jīng)濟(jì)環(huán)保的原則，設(shè)計(jì)了擠密砂樁方案和淤泥固化樁方案，從可行性、施工方法、造價(jià)等方面進(jìn)行了比選和研究。
　　Abstract： Excavation and replacement method is a common method to soft foundation treatment of revetment. On the basis of conventional design， more economical and environment-friendly schemes is designed by engineers. They have designed the scheme of compaction sand pile and silt solidified pile， which have been selected and studied from the aspects of feasibility， construction method and cost.
　　關(guān)鍵詞： 環(huán)保；大開挖換填；擠密砂樁；淤泥固化樁
　　Key words： environmental protection；excavation and replacement method；compaction sand pile；silt solidified pile
　　中圖分類號(hào)：U656.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）14-0158-03

1 工程概況

　　威海市金線頂區(qū)域整體開發(fā)改造生態(tài)水上公園及游艇碼頭區(qū)護(hù)岸工程位于金線頂區(qū)域整體改造水上項(xiàng)目中突堤式半圓體防波堤的內(nèi)側(cè)，游艇碼頭北側(cè)，旅游碼頭南側(cè)。本工程設(shè)計(jì)理念為生態(tài)廊道，水工工程主要為景觀護(hù)岸，劃分為三個(gè)區(qū)域：生態(tài)步道區(qū)590m，陽(yáng)光沙灘區(qū)290m，漫步休閑區(qū)370m。
　　1.1 水文及波浪
　　本工程極端高水位：2.08m，設(shè)計(jì)高水位：1.15m；極端低水位：-2.38m，設(shè)計(jì)低水位： - 1.13m。
　　擬建工程處50年一遇波浪要素見表1。
　　1.2 地質(zhì)條件
　　根據(jù)工程周圍已有地質(zhì)鉆孔資料，該區(qū)域地層自上而下依次為： ①2淤泥質(zhì)黏土， ①1淤泥， ②2粉質(zhì)黏土， ③殘積土， ③1全風(fēng)化巖， ③2強(qiáng)風(fēng)化巖。

2 護(hù)岸結(jié)構(gòu)形式、施工工藝及造價(jià)分析

　　本工程為重力式直立護(hù)岸，水下安裝預(yù)制混凝土方塊結(jié)構(gòu)和卸荷板之后現(xiàn)澆混凝土胸墻連成整體。 預(yù)制構(gòu)件為混凝土方塊結(jié)構(gòu)，方塊構(gòu)件可在距工程所在地2公里左右的固定預(yù)制廠進(jìn)行制作和堆放。
　　護(hù)岸施工首先進(jìn)行的是基礎(chǔ)的施工，在設(shè)計(jì)中對(duì)基礎(chǔ)的處理方式分別采用了大開挖換填、擠密砂樁、淤泥固化三種方案來進(jìn)行研究比選。
　　2.1 大開挖換填方案
　　基礎(chǔ)處理采用大開挖換填方案，這是一種比較常規(guī)且技術(shù)非常成熟的方案。 開挖換填方案的施工工序?yàn)椋?首先確定拋泥地點(diǎn)，在淤泥開挖后運(yùn)送至指定拋泥區(qū)域，由駁船拋填開山石和塊石形成水下基床。同時(shí)可以在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行方塊結(jié)構(gòu)和卸荷板結(jié)構(gòu)的預(yù)制工作，待預(yù)制完成后可以在基床上安放混凝土方塊及卸荷板。安裝完畢可拋填方塊后方的塊石，鋪設(shè)二片石墊層及倒濾層，然后現(xiàn)澆混凝土胸墻、路面等上部結(jié)構(gòu)。
　　大開挖換填方案施工工期約為每100米施工3～5天。這種施工工藝的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)簡(jiǎn)單成熟，工期短，應(yīng)用案例廣泛。但是大開挖換填方案石材用量大，占用后方陸域面積大，開挖的淤泥是否具有合理的拋泥點(diǎn)還有待商榷，并且現(xiàn)在地材等一系列材料都是屬于穩(wěn)步上漲的趨勢(shì)，是否經(jīng)濟(jì)合理也是設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素之一。結(jié)合設(shè)計(jì)斷面計(jì)算，造價(jià)也相對(duì)較高，約為每延米14.47萬(wàn)元。
　　開挖換填方案結(jié)構(gòu)斷面見圖1。
　　2.2 擠密砂樁方案
　　擠密砂樁地基處理技術(shù)源自日本，是一種新型的施工工藝。國(guó)內(nèi)應(yīng)用案例較少，目前所熟知的使用該施工方法的案例工程有港珠澳大橋工程和深中通道工程等。其中港珠澳大橋工程是我國(guó)在外海區(qū)采用擠密砂樁軟基加固處理技術(shù)施工的首例。
　　擠密砂樁的施工主要由砂樁船、貯砂船、皮帶運(yùn)砂船、拖輪、起錨艇、交通船等施工船舶組成。施工時(shí)所需要的水域范圍：200m×400m，如圖2所示。
　　擠密砂樁施工工藝流程如下：
　�、賳�動(dòng)海上SCP定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。提前在系統(tǒng)中輸入樁位的坐標(biāo)，然后從庫(kù)內(nèi)調(diào)出將要打設(shè)砂樁的數(shù)據(jù)，時(shí)刻關(guān)注目前位置，縮小與目標(biāo)位置的偏差引導(dǎo)砂樁船進(jìn)行精確定位。
　�、贏SL砂面測(cè)量系統(tǒng)啟動(dòng)。在砂樁開始打設(shè)前，啟動(dòng)ASL砂面測(cè)量系統(tǒng)，實(shí)時(shí)觀察并測(cè)量出套管內(nèi)砂面高度。
　　③水深、潮位輸入。打樁前，獲取并輸入水深和潮位，水深可由測(cè)深系統(tǒng)測(cè)量得到，潮位從海上SCP定位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)讀取。
　�、芴嵘�高度和下砂長(zhǎng)度。根據(jù)不同區(qū)域擠密砂樁樁徑的不同，在打樁程序內(nèi)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
　　⑤壓力設(shè)置。根據(jù)計(jì)算出的壓力，每5m為一段，分段設(shè)置。
　�、迶�(shù)據(jù)傳送。設(shè)置完成程序參數(shù)，由主控電腦將數(shù)據(jù)發(fā)送到操作主機(jī)，這時(shí)操作人員可以開始打設(shè)砂樁。
　�、叽蛟O(shè)套管、管內(nèi)排水。當(dāng)套管位置與目標(biāo)位置偏差達(dá)到設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)后，開始沉放砂樁套管。當(dāng)套管底部接觸泥面時(shí)，開啟振動(dòng)錘以保證套管下沉過程中的垂直度。當(dāng)套管下沉至事先程序內(nèi)設(shè)置為水深的一半時(shí)，套管內(nèi)自動(dòng)加壓，同時(shí)手動(dòng)調(diào)整套管內(nèi)壓力目標(biāo)值。觀測(cè)監(jiān)視器，當(dāng)顯示套管內(nèi)水面高度剩余2m～3m時(shí)，可在持壓狀態(tài)下繼續(xù)沉管。

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