浙江省沿海滩涂工程地质特性及地基处理初探

浙江省沿海滩涂工程地质特性及地基处理初探摘要：对浙江省沿海地区海塘滩涂工程地质条件进行了初步研究，依据沉积环境和地基特性，沿海地区滩涂第四系沉积物进行分类，分析主要工程地质问题及其他地基处理的对策。

关键词：滩涂；第四系沉积物；地基处理；浙江省

浙江省大陆海岸线长，本省6条入海河流为我省沿海滩涂带来了大量泥砂，滩涂资源丰富。浙江省人多地少，矛盾突出，土地资源匮乏制约了经济发展，围垦已成为缓解人多田少矛盾的主要手段，拓展社会经济发展空间的重要措施，造福子孙后代的功德工程。

1浙江省围垦工程地质概况

1.1地形地貌

浙江省沿海地势自西向东和东北倾斜，直至倾没于东海，部分则成为岛屿。大陆岸线全长1840km，沿海大小岛屿3068个（面积500m2以上），这些地貌特征，使我省的海岸呈现出岬角、港湾众多，大陆岸线蜿蜒曲折，沿海岛屿星罗棋布的地貌景观。

大潮高潮被海水淹没、大潮低潮出露的陆海过渡地带是滩涂围垦的主要区域，其岸滩地貌有如下三种类型：1）杭州湾淤泥质河口平原岸滩地貌类型，杭州湾是潮差大，涌潮强的强潮河口，由于边滩物质抗冲力差，岸滩冲淤变化十分明显。岸滩又可分为粉砂滩、粉砂～淤泥滩两种；2）浙东淤泥质和基岩岸滩地貌类型，浙东海岸断裂发育，岸线曲折、港湾多，有椒江等河流人海，岸滩地貌分为河口平原海岸滩地貌、港湾岸滩地貌和浙东基岩海岸滩地貌，河口平原岸滩面积广阔，泥砂来源丰富；3）浙江省沿海岛屿，具有以基岩为主的岛屿岸滩地貌。

1.2地层分布情况

浙江省沿海滩涂一般为第四系沉积物所覆盖，从总体上可分为两大类：第一类为松散～稍密的粉砂、粉质黏土和砂质粉土类，主要分布于钱塘江河口和慈溪北部。第二类为淤泥质土，为浙东南沿海地区滩涂主要土类，分布于宁波南部，舟山地区沿海以及浙中、浙南滨海。

从浙江省沿海地区有关地质资料及部分围垦工程勘察成果分析，钱塘江河口及杭州湾南岸滩涂表层以粉砂、粉质黏土为主，承载力较高，工程地质条件较好；其余地区广泛分布有淤泥或淤泥质黏土，含水量高，不易固结，具有压缩性高、承载力低、沉降量大的特性。在这类土质上兴建围垦工程，主要工程地质问题是深厚软土的抗滑稳定和沉降问题。①

2滩涂的工程地质条件简述

2.1地基土层的工程特性

沿海滩涂40m以上一般为第四系沉积物所覆盖，根据地基土层的工程特性，从总体上可分为2大类。

第1类为松散～稍密的粉砂、粉土类为主的砂性土地基，主要分布于钱塘江河口和慈溪北部，表层由厚1～3m粉砂和粉土等组成，属中等压缩性；上部以粉土为主夹粉细砂层，河口地带为粘性土与粉细砂互层，振动时易产生液化，粉土层以下为粉细砂层，松散～稍密。

第2类为淤泥及淤泥质土为主的软土地基，分布于宁波南部，舟山地区沿海以及浙中、浙南滨海。象山港为滨海河口相堆积，主要由淤泥或淤泥质粘土组成，厚度15～30m，含水量一般为40%～60%，局部大于80%，属高压缩性，低强度，微透水性，高灵敏度的软弱土层。台州、温州地区沿海滨海区广泛分布有淤泥，淤泥质粘土，厚度一般大于30m，河口区多有中粗砂，粉土组成，并发育有贝壳砂埂，厚20～45m，淤泥、淤泥质土含水量高，一般为40%～60%，局部70%～80%，属高压缩性，低强度，微透水性软土。

2.2土层相变的大致规律

（1）由于砂性土主要分布于河口一带，根据其水动力条件的变化，砂、土颗粒分布一般上游较粗，以粉砂、砂质粉土的冲积相为主，厚度大，工程地质条件较好；下游则颗粒逐渐变细，出现粘质粉土、粉土夹淤泥的冲海积相沉积，随着离河口越远，砂土的厚度变薄，且逐渐被淤泥质土所代替，工程地质条件越来越差。

（2）海相沉积的淤泥质土，根据其土体强度，总的趋势是，浙北的杭嘉湖地区分布的软土多以淤泥质土为主，即使有淤泥层分布，其厚度也较薄，地基的工程地质条件相对较好，而浙南温州湾一带软土，则以深厚的淤泥层为主，工程地质条件最差。②

3滩涂地基处理方式的选择

沿海滩涂地基土工程地质条件较差，需进行处理。对粉土地基，已有学者在钱塘江南岸进行强夯试验，结果表明在大面积粉土地基上采用强夯处理是可行的，强夯效果明显。处理后的地基土强度大为提高，同时消除了地震或振动条件下液化的可能性，能满足设计使用要求。浅部地基土趋于更加均匀，有利于于减少地基不均匀沉降。粉土地基在强夯前进行降水，或者填石进行置换，有利于地基土中孔隙水的排出和夯击后孔隙水压力的消散，从而提高了强夯效果。强夯后再进行振动碾压，能更明显地提高地基土强度。③

淤泥质图处理的方法有换填法（包括换土垫层法、挤淤置换法等）、分层回填压实法、振冲法、强夯法（包括传统强夯法、低能量强夯法）、桩处理法（包括砂桩法、水泥搅拌桩法、碎石桩法等）。几种地基处理方法简单介绍如下。

（1）水泥搅拌桩法加固软土地基是利用水泥作固化剂，机械搅拌，使水泥浆和土混合。水泥经过物理化学反应，生成凝胶粒子，使土团颗粒结合起来，形成水泥的团粒结构，并封闭各团体之间的空隙，使软土硬结，形成具有整体性、水稳性和一定强度的优质复合地基，大大提高地基承载力、增大变形模量，减少沉降最，该法在工程中同样得到广泛应用，技术可靠成熟，但是成本很高，投资很大。

（2）真空预压法加固软土地基主要由两个系统组成：第一，排水系统，包括排水通道（砂垫层）。第二，加压系统，由真空泵、密封薄膜、密封沟组成。真空预压时抽真空装置通过埋设在加固区内的排水通道，在加固区内产生孔隙水压力差，使土中孔隙水压力降低，形成负的超静孔隙水压力。从而土体孔隙中的水、气向排水体渗流，最后汇至地表砂垫层中被泵抽出。从而使土体得以固结，同时，土体强度得到增长。该法在工程中进行了一定的推广，但足在技术上和理论上还有待于进一步的完善。

（3）低能量强夯法即轻夯多遍处理软土地基方法。该法是经历十多年的开发研究逐渐成熟的加固软土新技术。低能量强夯法主要特点是通过严格控制单击夯击能量，能量控制很重要。单点的击数也很莺要，因为击数多了不仅会使土体破坏、使孔压消散过慢，形成“橡皮土”，严格控制单遍的夯击能量和不同的遍数的时间间隙，不仅能保证软土地基在夯击时问可以受到适度的扰动而导致土体内超静孔隙水压力大幅度增加，从而便于土体排水固结，而且又能保证土体结构在夯击过程中不会产生过分扰动。该法通过“先轻夯、后重夯”多遍夯击，并逐遍加大夯击能来完成，因而它与现行的强夯工艺不同，不是一次夯到位，而是逐步加强，逐步加深，是一个逐层加固的过程，直到达到工艺设计要求。该法基于饱和软黏土的动力特征，采用低击数的夯击工艺，根据土体内激发的超静孔隙压力和土体扰动情况严格单遍的夯击击数。每遍夯击数1～3击。根据空隙水压力的消散时间和结构扰动恢复情况，严格控制相邻夯击遍数的间隔时间。采用本工法，可以有效地避免在软基处理中形成的“橡皮土”，确保加固质量，具有施工期短，工后沉降极小，两个月基本稳定，造价低等特点。

（4）分层回填压实法处理软土地基时，在预压处理的软土地基表面铺设碎石垫层，碎石垫层作为排水通道，然后在碎石垫层上分层铺设土石方，土体总应力增大。此时地基表面的荷载由地基土中孔隙水承担，从而孔隙水压力增大，孔隙水向排水通道渗流，汇集在碎石垫层处排出，土体固结。该法已在工程中广泛应用，技术可靠成熟，此种方法如果和插打塑料排水板作为竖向排水体则排水效果更显著。④

4结语

浙江省围垦历史悠久，围垦事业方兴未艾。具有典型性和代表性，同时具有较大的实际应用和推广应用价值，建议主要开展如下工作：1）研究粉砂土地基和软土地基的各种地基处理方式，及对应的海塘上部结构形式。2）对比分析各种地基处理方式、海塘上部结构形式等，提出切实可行、具有最好消能效果、具有最小沉降和不均匀沉降以及具有最经济的断面。

参考文献：

①卢文浩，周蹯，林正友.浙江省围垦技术发展现状及存在的问题分析[J].山西建筑.2010，36（29）：360～362.