摘 要：本文对塑料排水板＋强夯法在曹妃甸矿石码头二期堆场地基处理工程中的应用做了介绍，阐述了塑料排水板＋强夯法在软土地基加固处理中的适用性。通过在曹妃甸矿石码头二期堆场地基处理工程中的应用，可供类似工程参考。
　　　　　　曹妃甸位于河北省唐山市唐海县南侧，是古滦河在大庄河、泊河一带入海时形成的砂嘴、砂坝，因滦河北移，泥沙供应不足而冲刷成为的残余砂岛。近年来曹妃甸依附有利的港口资源正在大规模的进行开发建设，由于其建设用地全部都是吹填造陆形成，所以地基处理是必须也是最重要的一项工程。地基处理的目的就是提高地基承载力、消除液化和减小工后不均匀沉降。由于曹妃甸矿石码头二期堆场吹填完成后，地质情况极其复杂，根据地质报告可以分为薄砂区、薄夹层区、厚砂区和砂混淤泥区。地基处理方案的比选是土建设计中的重要环节，不同地基处理方案的处理效果各异，不同的工程还需同时综合考虑工期及造价因素。本工程地基处理的重点及难点就是厚砂区和砂混淤泥区的处理，对于饱和软弱土，一般的处理方法是排水通道加堆载预压或真空预压，两者都是技术可行的方案。但堆载预压需要有大量的堆载料，而真空预压价格又很高，而且这两种方法都需要很长的施工周期，相比较而言，塑料板排水+强夯法具有施工周期短、施工简单且经济有效的明显优势。
　　一、工程概况
　　曹妃甸矿石码头二期工程位于曹妃甸工业区，本工程为专业化矿石码头工程，年设计通过能力3000万吨。陆域位于矿石一期工程西北侧，包括堆场区及辅建区，总面积约135万m2，其中堆场区面积接近100万m2。
　　二、工程地质条件简介
　　本工程吹填完成后顶标高为4.5m~5.0m，根据钻孔揭露，场地主要为第四系沉积地层，根据野外钻探资料，该土层分部较有规律，自上而下主要有：
　　（一）1层：粉细沙，灰色，松散—稍密，局部中密，很湿—饱和，颗粒较均匀，混少量碎贝壳。该层分部较连续，平均厚度4.19m，层底标高4.03m~-13.84m，平均层底标高-1.25m，平均标贯击数N=12.5击。
　　（二）3层：粉细沙，灰色，中密~密实，饱和，颗粒较均匀。局部夹有粉质粘土薄层。该层分部连续，平均厚度20.88m，层底标高-17.01m~-25.90m，平均层底标高-23.02m，平均标贯击数N=37.9击。
　　（三）1层：粉质粘土，灰色，灰褐色，可塑~硬塑，中塑性，土质不均匀，夹粉土薄层，含碎贝壳。平均厚度2.17m，层底标高-23.34m~-29.30m，平均层底标高-25.61m，平均标贯击数N=9.5击。
　　三、工艺原理
　　强夯法(动力固结法)是一种非常普遍的地基处理方法，其原理是使地基发生动力固结，降低土的压缩性，消除固结沉降，提高土的强度与承载力，适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基 ，但对饱和软粘土等渗透性差的则采取谨慎的态度，以避免出现“橡皮土”。塑料排水板法是提高地基排水能力，加速地基固结的辅助方法，两者的结合而形成的塑料板排水+强夯动、静联合排水固结法，“以静为本，以动为促”是该方法的核心。
　　四、施工工艺
　　由于水力吹填的分选作用，在二期堆场区形成了大面积的软粘土混砂区，该部分区域具有地下水位高、地基承载力极低的特点。对该区域我们采取了塑料排水板+强夯的施工方法。
　　（一）排水板施工方法
　　排水板采用B型板作为竖向排水通道，排水板宽度100mm，厚度4mm，纵向通水量不小于25x10-6m³/s,排水板按正三角形布置，间距1.2米，打设深度根据现场情况确定，但必须穿过软弱层。本工程打设塑料排水板面积为：371092平米。排水板打设采用专用塑板打设机进行打设，施工前对所用排水板进行检测，每20万延米为一组，检测合格后方可使用。施工中的排水板在砂层外面露出30cm，底部锚固长度200mm。打设过程中要随时注意控制套管垂直度，其偏差应不大于1.5%。
　　插设排水板过程中，由于地基土欠固结压力和插板过程中激振力的共同作用，在插设排水板完成后，立即出现沿着塑料排水板体向上冒水现象。插设排水板，对于地基超静水压力的释放，尽快实现地基在自重压力下的初步固结，起到了关键性作用；同时，排水板的插设，在强夯过程中还起到加速排水的作用，可缩短各遍夯之间的间歇期。
　　（二）强夯施工方法
　　强夯夯击能采取由小到大的原则，强夯参数见下表：
　　
　　
　　（三）施工过程监测
　　塑料排水板施工完成后沉降量33cm。强夯施工完成后沉降量40cm。总沉降量73cm。
　　五、大面积施工后检测结果
　　排水板+强夯夯前夯后检测结果对比（厚砂区）
　　
　　
　　排水板+强夯夯前夯后检测结果对比（砂混淤泥区）
　　
　　
　　备注：其中4-9m取样结果为泥砂混合物，塑性指数4.2被定为砂性土。
　　六、结论
　　（一）砂混淤泥区经过处理，由地基处理后的测试结果可以看出，上部地基土的承载力特征值大幅度提高，下部软土层的性质也有一定的改善，由“流塑”状态改变为接近“软塑”状态，加固效果明显。从检测结果还可以看出，由于下部软弱土层厚度较大，强夯能量传递随深度减弱较快，如果再进行多遍强夯地基承载力还会有大幅度提高。同时，考虑在项目后续建设中，埋设在土体中的塑料排水板仍能发挥排水作用，将会使得地基土的固结程度进一步提高，强度增加，对减小后期不均匀沉降起到很重要的作用。
　　（二）厚砂区经过处理，由地基处理后的测试结果可以看出，地基承载力提高较为明显，但对于8m处粘土夹层加固效果不明显，说明排水板+强夯对软粘土加固效果较差。
　　（三）由于各地方地质情况不同，加固处理深度、软粘土厚度、地基处理深度范围内地基土的渗透系数的差异，采用排水板+强夯施工方法进行大面积施工时，施工区排水板间距、强夯单击夯击能可根据施工区的具体情况确定。
　　（四）排水板+强夯静、动联合的处理方法，加快了地基土的排水固结速率，大大缩短了施工工期，节约建设投资，取得了良好的经济和社会效益。希望在类似工程中得到推广。
　　 (责任编辑：宝振)