黄鹏

（华北水利水电工程集团有限公司，天津 300170）

1 引言

我国沿海城市地区经济发达，土地需求量大，围海造陆工程得到了快速发展。近些年，浙江、江苏、天津、广东等沿海地区在滩涂上吹填淤泥和软基处理进行围海造陆的项目越来越多[1,2]。吹填淤泥是将疏浚航道或浅海淤泥与海水以一定的比例（通常1∶4～1∶5）混合成泥浆，并通过管道将其输送至吹填区域[3]，由于吹填淤泥强度极低，即使经过晾晒后也只是表层强度略有提高，不能达到土地开发的条件，需进行软基处理[4]。由于吹填淤泥上直接进行施工的可行性较低，工程上一般通过铺设土工织物或者竹芭等作为工作垫层，以满足后续施工条件[5]。

2 工程概况

温州市瓯江口新区一期软基处理工程位于温州市瓯江口外，介于灵昆岛和霓屿岛之间。该工程总面积约 15km2，采用吹填海底淤泥方式成陆，新近吹填淤泥场地在排除尾水后，含水量一般超过 100%。吹填淤泥场地经过数月的晾晒后，在自重作用下产生固结沉降[6]。其物理力学指标如表1所示。

根据设计方案，本工程地基处理采用无砂垫层真空预压法进行加固，此时，土体表层已有一定的承载力，但是达不到人员和机械进场施工的条件，采用铺设工作垫层的形式提高表层承载能力，满足施工条件。

3 工作垫层的作用机理

3.1 工作垫层作用

吹填淤泥形成的场地不能达到建设用地的需求，一般需进行地基处理，真空预压被普遍认为是处理吹填淤泥软基的有效方法。由于吹填淤泥场地不具备施工条件，铺设工作垫层可以提高表层承载能力，满足人员、机械进场施工的需求，如打设塑料排水板、铺设砂垫层等。

3.2 工作垫层的分类

工作垫层根据材料和性质可分为2类：第一类是土工材料，主要有土工布、土工格栅等，其具有一定的抗拉强度，属于柔性材料；第二类是天然材料，主要有竹笆和荆笆，其为竹条或荆条的编织物，具有一定的刚度。

3.3 工作垫层的工作机理

3.3.1 柔性材料的工作垫层

吹填淤泥极其软弱，当人体或机械荷载施加在吹填淤泥上，吹填淤泥无法承担，人体或机械陷入吹填淤泥场地内。当铺设柔性工作垫层后，人体或机械荷载施加在工作垫层上，再传到吹填淤泥上，由于吹填淤泥无法承担施加的局部荷载，工作垫层发生较大的凹陷变形，此时工作垫层通过拉伸抵抗力，类似表面张力形成的弹性力和土体共同支撑上部荷载。

表1 工程试验区吹填淤泥物理力学指标

3.3.2 具有一定刚度的工作垫层

竹笆或荆芭具有一定刚度和韧性，作为工作垫层时，局部荷载施加在竹笆或荆笆，由于其具有一定的抗弯性能，竹笆或荆芭变形较小，整体发生下沉，通过较大面积的吹填淤泥提供的支撑力抵抗局部荷载产生的变形。

4 工作垫层的设计

结合本工程的地质条件和塑料排水板打设设备的质量等因素 ，本工程工 作垫层采用1层 150g/m2聚丙烯 编织布 +TGSG5050 土工格栅+2 层竹笆+1 层 200g/m2无纺土工布。

5 工作垫层的实施

编织布缝制后成卷，运至现场后人工铺放，现场缝合，其搭接宽度不小于 100mm。铺设时，编织布由施工区一侧向另一侧展开推进，操作人员站在编织布上随铺随放，直至铺设平整。若基层承载力低，可借助竹笆和硬质闭孔泡沫板铺路向前推进。现场大块拼接视情况采用缝纫机缝合或人工缝合。

土工格栅运输至施工区后，采用人工沿纵向滚动推进。土工格栅的搭接宽度不小于 50cm，搭接处用 U 形针或尼龙绳固定，下层和上层采用纵横向错缝铺设。

竹笆采用人工运输方式至场地，由施工区一侧向另一侧推进，竹笆铺设2层，水平搭接宽度不少于 20cm，并采用铁丝进行绑扎。为增加整体强度，下层和上层竹笆采用纵横向错缝铺设。

无纺土工布由人工抬运至施工区，采用滚动推进铺设，铺平整理后采用手持式缝纫机现场缝合，缝合时土工布搭接宽度不小于 200mm。

6 工作垫层效果

工作垫层铺设后，表层承载能力明显提高。现场采用高 15m轨道式塑料排水板打设机械施工，轨道下铺设枕木，枕木处有明显沉降，但轨道基本平直，正常施工。现场施工如图1所示。

图1 现场实施图片

7 结语

吹填淤泥含水量较高、强度低，即使晾晒一段时间后仍不能满足真空预压机械打板的施工需求，通过铺设工作垫层可解决排水板打设施工的可行性。工作垫层采用柔性工作垫层和具有一定刚度的工作垫层的组合形式具有较好的效果。竹笆具有刚度大分散应力效果好，是保证后续安全作业的重要措施，但在真空预压时容易破坏密封膜，导致真空预压的失败，当采用真空预压工艺时，可在铺设密封膜前，将竹笆移除，或对密封膜进行有效的保护。