人工岛海边地基处理施工方案

1、第21页 共21页一、工程概况1.1概述拟建的珠澳口岸人工岛位于珠海市拱北湾近岸海域，地理坐标为221231”N，223431”E。港珠澳大桥桥珠澳口口岸人工工岛填海海工程的的设计工工作包括括人工岛岛护岸、陆陆域形成成、地基基处理、施施工栈桥桥及交通通船码头头。形成成后的陆陆域交工工标高为为4.55m。本工程软基基处理分分为岛壁壁区和岛岛内区，面面积约229万m2。岛壁壁区地基基处理属属于西北北护岸岸岸壁服务务，由于于岸坡稳稳定及工工期的需需要，该该处地基基处理方方式采用用真空联联合堆载载预压，面面积约53万m2，岛内内采用降降水联合合堆载预预压和堆堆载预压压的方式式，面积积约176万m2。二

2、、地基处处理的施施工工艺艺及流程程2.1岛壁壁区地基基处理2.1.11岛壁地地基处理理的施工工工艺及及流程为了保证岛岛壁岸坡坡的稳定定性和工工期，该该区域采采用真空空联合堆堆载预压压的地基基处理方方法。主主要施工工工艺流流程：临临时围堰堰回填填中细砂砂倒滤滤层铺设设施插插塑料排排水板淤泥搅搅拌墙真空预预压真真空联合合堆载预预压卸卸载场场地整平平淤泥泥搅拌墙墙处理水泥搅搅拌桩回填砂砂密实处处理分分层碾压压。施工准备施工准备真空预压 淤泥搅拌墙施工 施插塑料排水板铺设倒滤层回填至标高2m回填至标高1m回填至标高0.0m回填至标高1m回填中细砂第四级围堰第三级围堰第二级围堰第一级围堰临时围堰真空预压

3、 淤泥搅拌墙施工 施插塑料排水板铺设倒滤层回填至标高2m回填至标高1m回填至标高0.0m回填至标高1m回填中细砂第四级围堰第三级围堰第二级围堰第一级围堰临时围堰沉降观测沉降观测监 测监 测真空联合堆载预压真空联合堆载预压检 测卸 载检 测卸 载淤泥搅拌墙处理淤泥搅拌墙处理水 泥 搅 拌 桩水 泥 搅 拌 桩回填砂密实处理回填砂密实处理分 层 碾 压分 层 碾 压1、临时围围堰为了给岛壁壁区的陆陆域形成成提供一一个良好好的掩护护，需要要在岛壁壁区的外外围先形形成临时时围堰。 1）、铺铺设土工工布和土土工格栅栅 由于淤淤泥较厚厚，地基基尚未处处理，人人工和机机械无法法上去施施工，在在围堰施施工前，

4、先先铺设一一层2000g/mm2的土工工布，在在土工布布上层铺铺设一层层土工格格栅（单单向一次次性拉伸伸聚丙烯烯，TGDDG2220）2）施插塑塑料排水水板为保证临时时围堰的的稳定，临临时围堰堰区需要要水上施施打塑料料排水板板。塑料排水板板按正方方形布置置，间距距1m，采用B型板。施施工前应应按照10mm100m进行试试插，以以确定插插设排水水板的实实际深度度；施工工时，必必须插穿穿软土层层，进入入下卧层层30ccm，并露露出地面面20ccm。当软土土层下卧卧层为透透水砂层层时，控控制塑料料排水板板在距砂砂层顶面面0.55m时终止止。 33）临时时围堰施施工临时围堰的的长度约约为48338m，

5、其中中北围堰堰约21770m，西围围堰约26668m。围堰堰顶高程程在结合合岛壁区区地基处处理需要要后确定定为+3.0m，围堰堰顶宽暂暂定为2m。结构采用分分级式充充填砂袋袋（或土土工管袋袋）围堰堰，北围围堰受风风浪影响响较大，采采用抗风风浪能力力更好的的土工管管袋结构构，西围围堰侧风风浪较小小，采用用普通的的充填砂砂袋结构构；围堰堰外侧边边坡坡度度为1：2，内侧侧边坡坡坡度为1：1。考虑虑到围堰堰本身稳稳定性的的需要以以及软基基处理的的需要，围围堰总宽宽度约42m。同时时应控制制围堰的的施工速速度及施施工高度度，并保保证每级级围堰反反压平台台的宽度度。 2、回回填中细细砂 第一一级临时时围堰

6、结结束后，真真空预压压区域内内就开始始回填中中细纱回回填至标标高1m;第二级围堰堰结束后后，回填填至标高高0m；第三三级围堰堰结束后后，回填填至标高高1m；第四四级围堰堰结束后后，回填填至标高高2m。 33、倒滤滤层施工工铺设1m厚厚中粗砂砂作为排排水垫层层。中粗粗砂垫层层要求：含泥量量5%，渗透透系数不不小于5100-3cm/s，无杂杂质和有有机物。4、施插塑塑料排水水板塑料排水板板按正方方形布置置，间距距1m，采用B型板。施施工前应应按照10mm100m进行试试插，以以确定插插设排水水板的实实际深度度。施工时，必必须插穿穿软土层层，进入入下卧层层30ccm，并露露出地面面20ccm。当软土

7、土层下卧卧层为透透水砂层层时，控控制塑料料排水板板在距砂砂层顶面面0.55m时终止止。施工工结束后后，及时时用中粗粗砂填满满排水板板周围的的孔洞，并并将塑料料排水板板板头埋埋置于排排水垫层层中（0.22m00.3mm）。5、淤泥搅搅拌墙施施工岛壁外围淤淤泥搅拌拌墙采用用双排淤淤泥搅拌拌桩，单单桩直径径0.77m，成墙墙时彼此此搭接0.22m，桩距0.55m。岛壁内内部淤泥泥搅拌墙墙采用单单排淤泥泥搅拌桩桩，桩直直径0.77m，彼此此搭接20ccm。淤泥搅拌桩桩深度控控制以穿穿透透气气（水）层层并进入其其下不透透气（水）层层1m为准，深深度暂定定6m。施工工时需要要沿淤泥泥搅拌墙中中心线每每隔3

8、050mm进行探探摸，判判断实际际打设深深度。淤泥搅拌桩桩采取四四喷四搅搅施工工工艺，采采用淤泥泥或粘性性土制成成泥浆，泥泥浆比重重1.335，不得得含有粗粗颗粒。6、真空预预压施工工1）、管路路铺设滤管采用PPVC塑料管管，沿管管身按三三角形排排列打孔孔，制成成花管，再再包一层层无纺布布作为滤滤水层，要要求捆扎扎结实，达达到只透透水不透透砂，滤滤管间距距4m。滤管用用螺纹钢钢丝橡胶胶管连接接，胶管管套入滤滤管长约约1000mm，连接接时用铅铅丝拧紧紧，铅丝丝结头严严禁朝上上。在埋埋设时确确保滤管管上的无无纺布不不被破损损，铺设设滤管时可可根据现现场实际际情况对对二通、三三通和四四通的数数量及

9、形形状做适适当调整整，但总总体应确确保滤管管排水通通畅。主管采用PPVC塑料管管，用三三通连接接器与滤滤管连接接，通过过出膜器器及吸水水管与真真空泵连连接。所有管路埋埋于排水水垫层顶顶面以下约0.33m深。管管路埋设设完毕后后，场地地整平，清清理场地地，将场场地中的的杂物、竹竹竿、碎碎石等尖尖、硬物物清理干干净，以以免刺破破密封薄薄膜。2）铺设密密封膜在编织布之之上铺设设两层聚聚乙烯（或或聚氯乙乙烯）膜膜，密封封膜在工工厂热合合一次成成型。在在加工密密封膜时时，其大小应应考虑埋埋入淤泥泥搅拌墙墙沟部分分，并根根据实际际预留足足够的不不均匀沉沉降变形形富余量量，防止止密封膜膜拉裂。两层密封膜膜铺

10、设完完毕后，分分层将密密封膜边边缘人工工踩入淤淤泥搅拌拌墙深不不小于1.22m。4）埋设膜膜下真空空探头膜下真空度度测头均均匀分布真空空预压单单元块内内，要求求真空度度测头埋埋设在相相邻两滤滤管之间间的砂层层中，上上覆厚度度约0.33m的砂层层。5）真空预预压选用7.55kw的射流流泵和水水箱等组组装抽真真空系统统，真空空射流泵泵要求能能形成不不小于0.0096MMPa的真空空压力，按按每台泵泵控制80010000m22，沿加加固区边边界布置置。在软软基处理理边界线线处，抽抽真空系系统摆放放在密封封沟位置置。开始试抽真真空作业业，发现现有漏气气的情况况，及时时用胶水水粘补。真真空满载载过程中中

11、，维持持膜下真真空度不不低于85kPa。7、联合堆堆载预压压1）、铺设设土工布布在堆载之前前，在密密封膜上上铺设一一层土工工布（2000g/mm2）保护护真空膜膜。2）堆载在试抽真空空15天后，膜膜下真空空度达到到85KKPa,确定无无漏气的的前提下下，进行行堆载。堆堆载厚度度为4.55m.堆载应分级级堆载，每每级厚度度不高于于1m。施加加每级荷荷载时，本本级堆载载边坡外外侧应保保证之前前每级堆堆载平台台宽度不不小于30m，作为为本级堆堆载的反反压平台台，以保保证堆载载临时边边坡的稳稳定。堆载采用吹吹填施工工，要求求在吹填出出口下方方应有足足够的厚厚度的填填料，并并铺设数数层编织织布或采采取其

12、它它有效防防护措施施，防止止吹填过过程砂土土冲刷损损坏密封封膜。8、卸载在满足真空空度要求求的前提提下，连连续抽真真空，当当真空联联合堆载载预压恒恒载时间间满足设设计要求求，且在在预压荷荷载条件件下的实实测沉降降曲线推推算加固固地基的的平均固固结度达达90%以上，使使用期残残余沉降降量S20ccm/220年，即即可停止止抽真空空。9、淤泥搅搅拌墙处处理淤泥搅拌墙墙墙厚12000mmm，其墙墙体部位位采用水水泥搅拌拌桩（湿湿法)进行二二次处理理。水泥泥搅拌桩桩在真空空联合堆堆载预压压结束后后进行。四周边界采采用双排排桩、内内部分块块边界采采用单排排桩。水水泥搅拌拌桩桩径径6000mm。单排排水泥

13、搅搅拌桩间间距1.00m，单桩桩平均长长约11m；双排排桩按等等腰三角角形布置置，横向向间距0.88m，纵向向间距1.00m，单桩桩平均长长约16m。水泥泥掺入比比15；要要求28d抽芯式式块无侧侧限抗压压强度1.00MPaa。10、水泥泥搅拌桩桩施工岛壁区地基基处理卸卸载后护护岸前沿沿线外侧侧整平至至标高+2.0m，并陆陆上施打打水泥土土搅拌桩桩。由于于护岸稳稳定性的的需要，基基槽底部部需要打打设一定定宽度的的水泥土土搅拌桩桩，应先先将水泥泥土搅拌拌桩区域域场地整整平至标标高+2.5m。水泥土搅拌拌桩要求求穿透层淤泥泥；西护护岸局部部区域1粘土层层较薄，1淤泥质质土层较较厚，水水泥土搅搅拌桩

14、需需要打穿穿1淤泥质质土层。水水泥土搅搅拌桩正正三角形形布置，桩桩径为6000mm，桩间间距为1.445m，置换换率为15%。水泥宜用普普通硅酸酸盐水泥泥，强度度等级要要求32.5级或以以上。水水泥掺量量不得少少于15%，湿法法的水泥泥浆水灰灰比可用用0.44500.555。 11、场场地密实实度处理理预压处理完完毕卸载载之后应应进行场场地强夯夯处理，以以对回填填砂层进进行密实实。强夯夯处理为为东、南南护岸前前沿线往往场区偏偏移40m和西、北北护岸前前沿线以以后所包包括的范范围。强夯夯击能能初定330000kN.m。施施工工艺艺为两遍遍点夯，一一遍普夯夯。夯点点呈正方方形布置置，第一一遍点夯夯

15、间距为为6m，第二二遍点夯夯位于第第一遍点点夯中间间。普夯夯夯击能能为10000kkN.mm，普夯夯夯锤锤锤印应以以1/3锤径搭搭接。12、分层层碾压强夯后采用用自重大大于18t的振动动碾压机机碾压6-8遍，直直至设计计标高+4.55m。分层碾压应应事先选选择试验验区进行行碾压试试验，以以确定土土料的最最佳含水水量、回回填料厚厚度、振振动机械械型号、振振动力、振振动遍数数，以便便确定满满足碾压压后土层层设计承承载力特特征值及及压实系系数满足足设计要要求的技技术参数数。2.2岛内内区地基基处理 岛岛内区采采用降水水联合堆堆载预压压的处理理方式。主主要施工工工艺和和流程：倒滤层层铺设施插塑塑料排水

16、水板降降水井埋埋设淤淤泥搅拌拌墙施工工堆载载降水水预压卸载淤泥搅搅拌墙处处理场场地密实实处理分层碾碾压施 工 准 备施 工 准 备沉 降 观 测铺设倒滤层沉 降 观 测铺设倒滤层施插塑料排水板施插塑料排水板降水井埋设降水井埋设淤泥搅拌墙施工淤泥搅拌墙施工堆 载堆 载监 测降 水 预 压监 测降 水 预 压检 测卸 载检 测卸 载淤泥搅拌墙处理淤泥搅拌墙处理场地密实度处理场地密实度处理分 层 碾 压分 层 碾 压1、铺设倒倒滤层铺设2m厚厚中粗砂砂作为排排水垫层层。中粗粗砂垫层层要求：含泥量量5%，渗透透系数不不小于5100-3cm/s，无杂杂质和有有机物。2、施插塑塑料排水水板塑料排水板板按正

17、方方形布置置，间距距1m，采用B型板。施施工前应应按照10mm100m进行试试插，以以确定插插设排水水板的实实际深度度。施工时，必必须插穿穿软土层层，进入入下卧层层30ccm，并露露出地面面20ccm。当软土土层下卧卧层为透透水砂层层时，控控制塑料料排水板板在距砂砂层顶面面0.55m时终止止。施工工结束后后，及时时用中粗粗砂填满满排水板板周围的的孔洞，并并将塑料料排水板板板头埋埋置于排排水垫层层中（0.22m00.3mm）。3、降水井井埋设降水井间距距50m，呈正正方形布布置。降水井的施施工工艺艺流程; 成孔、下下井管、砾砾料围填填、孔口口封闭、洗洗井、抽抽水。成成孔可采采用泥浆浆护壁法法。降

18、水水井开孔孔和终孔孔直径6600mm，井底底标高-7.00mm。井管管直径3000mm，过滤滤管总长长7m，过滤滤管以下下为沉淀淀管。4、淤泥搅搅拌墙施施工岛内区外围围淤泥搅搅拌墙采采用双排排淤泥搅搅拌桩，单单桩直径径0.77m，成墙墙时彼此此搭接0.22m，桩距0.55m。岛内内内部淤泥泥搅拌墙墙采用单单排淤泥泥搅拌桩桩，桩直直径0.77m，彼此此搭接20ccm。淤泥搅拌桩桩起到隔隔离、切切断地下下水补给给通道的的作用，深度控制以穿透透气（水）层并进入其下不透气（水）层1m为准，深度暂定6m。施工时需要沿淤泥搅拌墙中心线每隔3050m进行探摸，判断实际打设深度。淤泥搅拌桩桩采取四四喷四搅搅施

19、工工工艺，采采用淤泥泥或粘性性土制成成泥浆，泥泥浆比重重1.335，不得得含有粗粗颗粒。5、堆载堆载料采用用含泥量量10%的中细细砂或以以上粒径径的砂料料。堆载要求分分级堆载载，每层层不超过过1.55m。同时时通过降降低地下下水位法法来提高高场地的的附加荷荷载，相相应减少少堆载土土方量，避避免弃土土。另外外，通过过回填场场地内部部的相互互借方来来满足地地基处理理所需的的联合堆堆载料，最最终达到到交工时时弃土的的最小化化。 6、降降水预压压堆载满载后后及时进进行抽水水，以降降低地下下水位，要要求水位位降至标标高-3.50mm。预计计抽水时时间约110天。7载的变孔孔隙水压压力间分算的最终沉沉降、

20、不不同时间间的固结结度和孔孔隙水压压力消散散速率（有有效应力力增长速速率）。若若满足加加固要求求达到的的固结度度90%（对于于局部淤淤泥较厚厚、堆载载较高的的区域，固固结度达达到88%），同同时满足足工后残残余沉降降要求，即即可卸载载并停止止降水。8、淤泥搅搅拌墙处处理淤泥搅拌墙墙墙厚12000mmm，其墙墙体部位位采用水水泥搅拌拌桩（湿湿法)进行二二次处理理。水泥泥搅拌桩桩在降水水联合堆堆载预压压结束后后进行。四周边界采采用双排排桩、内内部分块块边界采采用单排排桩。水水泥搅拌拌桩桩径径6000mm。单排排水泥搅搅拌桩间间距1.00m，单桩桩平均长长约11m；双排排桩按等等腰三角角形布置置，横

21、向向间距0.88m，纵向向间距1.00m，单桩桩平均长长约16m。水泥泥掺入比比15；要要求28d抽芯式式块无侧侧限抗压压强度1.00MPaa。 9、场地地密实度度处理预压处理完完毕卸载载之后应应进行场场地强夯夯处理，以以对回填填砂层进进行密实实。强夯夯处理为为东、南南护岸前前沿线往往场区偏偏移40m和西、北北护岸前前沿线以以后所包包括的范范围。强夯夯击能能初定330000kN.m。施施工工艺艺为两遍遍点夯，一一遍普夯夯。夯点点呈正方方形布置置，第一一遍点夯夯间距为为6m，第二二遍点夯夯位于第第一遍点点夯中间间。普夯夯夯击能能为10000kkN.mm，普夯夯夯锤锤锤印应以以1/3锤径搭搭接。1

22、0、分层层碾压强夯后采用用自重大大于18t的振动动碾压机机碾压6-8遍，直直至设计计标高+4.55m。分层碾压应应事先选选择试验验区进行行碾压试试验，以以确定土土料的最最佳含水水量、回回填料厚厚度、振振动机械械型号、振振动力、振振动遍数数，以便便确定满满足碾压压后土层层设计承承载力特特征值及及压实系系数满足足设计要要求的技技术参数数。2.3监测测与检测测为掌握岩土土工程施施工中地地基土体体变形、孔孔隙水压压力和软软土强度度增长等有有关信息息，起到到指导施施工、验验证设计计、监控控施工安安全、检检验加固固效果的的作用。软软基处理理施工期期间需要要设置一一些监测测检测项目目，其中中包括：表层沉沉降

23、观测、孔孔隙水压压力观测、地下下水位观测、土体体分层沉沉降观测、土体体深层侧侧向位移移等监测测项目，以以及加固固前后钻钻孔取土土和加固前前后现场场十字板板剪切试试验等检检测项目目。1、孔隙水水压力监监测在每个真空空联合堆堆载预压压单元块块中心布布置1组振弦弦式孔隙隙水压力力传感器器，在塑塑料排水水板施工工后埋设设，在同同一孔内内埋设多多个孔隙隙水压力力计，各各孔隙水水压力计计间用干干燥膨润润土球充充填封堵堵。在开开挖面和和自开挖挖面以下下按深度度方向每每向下3m埋设一一个探头头，每组组埋设6个。观测频率为为插设塑塑料排水水板期间间、抽真真空初期期和加载载期间每每2天观测测一次，在在真空联联合堆

24、载载预压恒恒载期，每每5天观测测一次，特特殊情况况可加密密观测。根根据实测测孔隙水水压力的的增长和和消散过过程，计计算土体体固结度度和有效效应力增增长情况况。2、土体分分层沉降降监测在每个真空空联合堆堆载预压压单元块块中心布布置一个个土体分层层沉降观观测孔，在在插设塑塑料排水水板后埋埋设，每每孔埋设设6个分层层沉降磁磁环，分分层沉降降磁环安安装在与与孔隙水水压力计相应应深度位位置，此此外，在在软土与与硬土层层交界处处必须有有一个分分层沉降降磁环。观测频率为为插设塑塑料排水水板期间间、抽真真空初期期和加载载期间每每2天观测测一次，在在真空联联合堆载载预压恒恒载期，每每5天观测测一次，如如遇特殊殊

25、情况可可随时增增加测量量密度。根根据观测测成果分分析各土土层的压压缩量及及沉降变变化规律律。3、深层侧侧向位移移观测在软基处理理加固区区外周边布布设8根测斜斜管，测测斜管底底部需埋埋入地基基加固期期间不变变形的土土层中3m以上。观测频率为为插设塑塑料排水水板期间间、抽真真空初期期和加载载期间每每2天观测测一次，在在真空联联合堆载载预压恒恒载期，每每5天观测测一次，特特殊情况况可加密密观测。4、地下水水位监测测在每个真空空联合堆堆载预压压单元块块中心布布置一个个水位观观测孔，埋埋设水位位管。观测频率为为插设塑塑料排水水板期间间、抽真真空初期期和加载载期间每每2天观测测一次，在在真空联联合堆载载预

26、压恒恒载期，每每5天观测测一次，如如遇特殊殊情况可可随时增增加测量量密度。5、地表沉沉降观测测软基处理区区域共布布置70个沉降降标，沉沉降标布布置和规规格如图图纸，沉沉降标在在插设塑塑料排水水板前埋埋设，铺铺设密封封膜后将将沉降标标移至密密封膜表表面，采采用几何何水准测测量方法法进行，观观测误差差要求不不大于2mm。观测频率为为插设塑塑料排水水板期间间、抽真真空初期期和加载载期间每每2天观测测一次，在在真空联联合堆载载预压恒恒载期，每每5天观测测一次，根根据沉降降观测资资料计算算固结度度，确定定具体的的卸载时时间，如如遇特殊殊情况可可随时增增加测量量密度。6、加固前前后钻孔孔取土在塑料排水水板

27、插设设施工前前和真空空联合堆堆载预压压卸载后后，分别别在每个个真空联联合堆载载预压单单元块中中心布置置一个取取样孔。取取土的深深度位置置原则：自开挖挖面以下下每2m取一组组，直至至硬土层层。加固固后取土土位置在在加固前前取样孔孔周边1m范围内内，取土土的深度度按深层层沉降分分析的数数据找出出对应加加固前相相应土层层深度位位置取土土，以便便于分析析加固前前后土体体物理力力学指标标的提高高情况。加固前后取取土样室室内土工工试验，有有关规定定的方法法、步骤骤进行，试试验的主主要内容容包括：a）粘性土土的物理理性指标标包括天天然含水水率、天天然重度度、相对对密度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、

28、液性指数，力学指标包括抗剪强度（快剪、固结快剪）、压缩系数或压缩指数、无侧限抗压强度；b）粉土的的物理力力学试验验项目除除与粘性性土相同同外，尚尚须加测测粘粒含含量；c）砂土的的颗粒分分析、自自然休止止角；d）土的渗渗透系数数、固结结系数、前前期固结结压力、灵灵敏度、有有机质含含量等试试验项目目。7、加固前前后十字字板剪切切试验在塑料排水水板施工工前和真真空联合合堆载预预压卸载载后，分分别在每每个真空空联合堆堆载预压压单元块块中心（靠靠近深层层分层沉沉降孔）布布置一个个十字板板剪切试试验孔，进进行现场场十字板板剪切试试验。加加固后十十字板剪剪切试验验孔位置置在加固固前十字字板剪切切试验孔孔周边1m范围内内。十字字板剪切切试验深深度按在在软土中中每间隔隔1m试验一一次，分分别测试试原状土土和重塑塑土的不不排水抗抗剪强度度指标。计计算软土土层的灵灵敏度；绘制土土层的抗抗剪强度度随深度度变化的的关系曲曲线。三、质量要要求和施施工进度度3.1质量量要求1、真空预预压全过过程膜下下真空度度应不低低于85kPa。2、降水预预压要求求地下水水标高降降至3.55m。3、所用材材料要求求