□ 江 鹏

1   工程概况

广西北海某沿海工业园总占地面积160.9万m2，主要拟建建筑物特征及基础工程结构，初步设计如表1所示。

表1 A、B、C、D、E、K、L区拟建建筑物性质一览表

2   地基岩土工程地质特征简介

2.1 地理位置

拟建场地位于广西北海市沿海的北暮盐田，距北海市区约40km。

2.2 气象条件

工程地属亚热带海洋性季风气候，多年平均气温22.9℃，极端最高气温37.1℃，最低气温2℃，每年5—10月为雨季，降水量占全年的83%。多年平均降雨量1548mm，最大降雨量1774.6mm，最小降雨量1160.4mm，蒸发量1869.6mm，年平均相对湿度81%。夏秋两季常受台风影响，年影响0～6次，风力一般为5～6级，最大17级，台风最大风速为60m/s，台风一般伴随有大雨，当碰上大潮时，形成风暴潮。

2.3 地形地貌

项目拟建场地位于海滩盐场和潮间浅滩相交地带，属海岸地貌，虾塘深1m～3m，填土厚度3m～8.7m（上部新填土厚度1m～3m，还需要填高2m～5m；下部吹填土时间3～5年，厚度一般1m～4m）。场地东侧为潮间带，退潮时为沙滩，涨潮时水深2m～4m。

2.4 场地岩土层工程地质特征

在勘探深度范围内，场地土层自上而下分为10个主层，2个亚层。主要参数如表2所示。

表2 主要岩土层岩土设计参数建议值一览表

①填土（Q4）：土色呈褐、黄褐色，干湿程度为稍湿，土状松散，主要由中粗砂、黏土颗粒组成，夹少许砾砂。层底标高-3.5m～2.6m，层厚3m～8.7m，平均厚度4.3m。

②淤泥质粗砂（Q4）：土色呈灰黑、黑色，土状松散，干湿程度为稍湿，以石英质粗砂为主，中砂次之，次棱角状，级配差，淤泥含量约10%，有腥臭味。揭露层层顶标高-3.5m～2.6m，层厚0.4m～8.4m，平均厚度3m。

②1淤泥（Q4）：土色呈灰黑、黑色，软硬度为软塑，干湿程度为稍湿，淤泥夹生物碎屑，干强度低，韧性差，夹少许粗砂。揭露层顶标高-3.8m～1.8m，揭露层厚0.8m～3.3m，平均厚度1.8m。

③粗砂（Q4）：土色呈黄、褐黄色，土状松散至稍密，干湿程度为稍湿至湿，以石英质粗砂为主，砾砂次之，砾砂粒径在2mm～3mm，次棱角状，粗砂次之，级配良好。层顶标高-6.3m～1.4m，层厚1m～9.9m，平均厚度3.5m。

④黏土（Q1z）：土色呈灰白色，饱和，软硬度在可塑至硬可塑之间。揭露层顶标高-11m～1.5m，揭露层厚0.2m～10.9m，平均厚度3.4m。

④1粉质黏土（Q1z）：土色呈浅灰、灰白色，软硬度在软塑至可塑之间，干湿程度为湿，刀切面稍粗糙，干强度较低，手搓有细微砂感，底部夹有粉细砂。揭露层顶标高-12.3m～0.9m，揭露层厚1.1m～6m，平均厚度2.9m。

⑤粗砂（Q1z）: 土色呈灰、灰白色，密度为稍密至中密，干湿程度为稍湿，以石英质粗砂为主，砾砂次之，多呈次棱角状，含少许粉砂，级配差，黏性土含量约10%～15%。揭露层顶标高-13.2m～1.1m，揭露层厚1.3m～16m，平均厚度7.6m。

⑥粉质黏土（Q1z）：土色呈灰白、灰色，软硬度在软塑至可塑之间，干湿程度为湿，干强度较低，手搓有细微砂感，底部夹有较多粉细砂。揭露层顶标高-14.7m～-3m，揭露层厚0.8m～10.2m，平均厚度3.2m。

⑦粉细砂（Q1z）：土色呈灰白色，密度为松散～稍密，干湿程度为湿，以石英粉砂、细砂为主，含黏性土颗粒，手搓有明显砂感，可塑性低。揭穿后平均厚度22.3m，层顶标高-21.7m～-1m。

⑧粉质黏土（Nn2）：土色呈浅黄、浅灰色，软硬度在软塑至可塑，干湿程度为湿，干强度较低，手搓有细微砂感，底部夹有粉细砂。该层局部有分布，层顶标高-18.8m，厚度2.1m。

⑨粉细砂（Nn2）：土色呈黄、土黄色，密度为稍密，干湿程度为湿，石英粉砂、细砂为主，含黏性土颗粒，手搓有明显砂感，可塑性低。该层局部有分布，厚度20.2m，层顶标高-20.9m。

⑩泥岩（Nn1）：土色呈墨绿、灰绿色，软硬度在可塑至硬塑，干湿程度为湿，以黏性土颗粒为主，刀切面光滑，干强度高，全风化。揭露层顶标高-41.1m～-35.4m。

2.5 地下水特征

潜水主要赋存于③粗砂、⑤粗砂层中，属孔隙潜水类型，主要靠大气降雨及海水补给，与海水水力联系密切，潜水稳定水位埋深3m～5m（标高0.2m～2.1m）；承压水主要赋存于⑤粗砂、⑦粉细砂层中，稳定水头埋深3.1m～5.1m（标高0.1m～2.1m），含水层顶板为④黏土层，厚度0m～10.9m，潜水位和承压水位年变幅1m～2m。

2.6 地下水对建筑材料的腐蚀性

本场地属湿润区，含水层主要为强透水土层，局部为中等透水土层，场地环境类型判别为Ⅱ类。潜水、承压水均对混凝土结构具强腐蚀性，对干湿交替环境下的钢筋混凝土结构中的钢筋具强腐蚀性，对长期浸水环境下的钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

2.7 土对建筑材料的腐蚀性

填土对混凝土结构具有弱腐蚀性，对混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性，对钢结构具有中腐蚀性。

3   快速解决岩土工程地质问题

由于业主工期规划很短，刚填完场地就需要开展工程建设，因此需要快速解决新填土的填料来源，以最经济可行的技术解决新填土的沉陷和固结问题，并满足堆场和一般仓储建筑物地基承载力要求等问题。

4   强夯试验

4.1 试验的目的和任务

经勘察、设计、业主、施工等多单位工程技术人员研究，参考有关经验[1-2]，对地基的处理决定采取强夯方法，使用当地丘陵土体做新填料，选择有代表性填海地段开展强夯试验，以此研究强夯方法及其加固有效深度、强夯后地基变形和地基土承载能力，为大面积应用强夯处理填海地基提供经验。

4.2 夯点布置方案及施工方法

根据实际情况，在填土较厚的地方选择一块20m×20m的正方形场地作为强夯区，夯点以6m×6m梅花形布置如图1所示，夯锤和提升高度应根据夯击能量确定。强夯施工如下：

图1 夯点布置图

（1）夯击点位置可采用梅花形，布点方式为6m×6m梅花形布点，一遍施工完成。

（2）点夯遍数为2遍，每个夯点暂定夯击3～4击，点夯单击夯击能为3000kN·m。

（3）满夯遍数为1遍，满夯夯击能为1000kN·m，如图2所示。

图2 强夯施工示意图

4.3 强夯试验效果分析

根据填土强夯前后分别取样进行的室内试验结果，并按取样深度分组统计数据，然后根据前面击实试验的结果计算填土的压实度。如表3所示。

表3中的数据表明，使用强夯方法对填土地基的处理有明显的效果，最直接的体现就是填土干密度的增大，但是不同深度内填土干密度的增大幅度也不相同，这说明强夯加固效果随着填土深度的增加不断减小，最后一定存在一个有效加固的深度，使用强夯法对超过这一深度的土层没有加固效果，具体有效加固深度，可以通过以下填土强夯前后轻型动力触探击数的对比得到。

表3 填土强夯前后干密度对比结果

表4对现场原位试验数据按土层和深度统计取平均值。根据动探击数可以确定夯前填土地基承载力特征值约为80kPa，夯后填土地基的承载力特征值约为120kPa，填土地基承载能力提升明显。通过对比还可以看到随着土层深度的增加，夯后填土动探击数相较于较夯前，提升幅度也越来越小，跟干密度变化规律一致，再一次证明强夯加固效果会随深度的增加而减弱，证明在这种击实能量下，铁山港填土强夯加固有效深度为6m。

表4 填土强夯前后轻型动力触探击数对比

5   结论

一是北海某沿海滨海地基用冲积平原土丘土作填料，采用强夯加固地基，有效深度约6m，压实填土地基承载力特征值约为120kPa，效果比较明显，对于新填土地区，能消除其沉陷。二是加固后天然地基可做1—3层且沉降要求不高的低层建筑物天然地基基础持力层及普通堆场。三是该工程已建成投产近两年，目前没有发生异常情况，说明该方法适用于该地区填海地基处理，且社会效益和经济效益均比较理想，可供类似工程地基处理借鉴。