广东省围填海地区软土地基沉降地质灾害的防治浅论

1、广东省围填海地区软土地基沉降地质灾害的防治浅论摘要广东省是我国的围填海造陆的主要地区之一，而软土地基沉 降在围填海地区大面积分布。木文介绍了广东省围填海现状，对围填海地 区地面沉降的特征及危害进行了分析，介绍了针对不同情况下围填海地区 的地面沉降的常用防治措施。关键字围填海 软土地基沉降地质灾害中图分类号p5 文献码b 文章编号1000-405x (2013) -4-211-2 0引言伴随着中国沿海经济的高速发展及城市化进程的推进，可供开发的十 地资源日益紧缺，“向大海要地”成为沿海城市发展的一种重要选择。围 填海包含围海和填海两种用海方式。围海是指以全部闭合形式围割海域进 行海洋利用的方式，

2、包含沿海岸进行海域围割的用海方式和全部在海中进 行筑堤围割的用海方式；填海指将海域填成土地，形成岸线的用海方式， 包括直接填充和先进性围割再进行填充两种情况。虽然围填海是人类向海 洋拓展生存和发展空间的一种重要的手段，但是在闱填海地区大面积发育 软土地基沉降地质灾害，部分地区出现地面整体下沉的情况，对工程建设 危害较人，需要引起重视，做好防治工作，才能保证工程建设的正常进行 及建成后的正常使用。1广东省围填海现状山东科技大学刘琴琴等人1通过对覆盖广东省海岛及海岸带的1990 年左右的landsat-5 tm影像、2000年左右的landsat-7 etm+影像和2008 年左右的cbers c

3、cd遥感影像的对比分析，采用卫星遥感调查与现场调查 相结合的方法，对广东省的围填海信息进行了采集，得出1990 - 2000年 围填海面积为445. 27km2，多分布在岸线平缓的海港和海湾的沿岸，大面 积的围填海集中在雷州湾、黄茅海和珠江口附近，其它小1何积围填海分布 相对均匀，湛江市、珠海市、广州市、江门市最为突出，该时期围填海以 养殖池塘为主，城镇建设填海所占比重约9%左右；2000 - 2008的|韦i填海 面积共计187. 66km2,该时期围填海集屮的区域变少，多为零散分布，围 填海块数变少，每个斑块的面积也变小，珠海市、湛江市、深圳市、江门 市围填海面积较大，围填海集中在珠江口区

4、域，城镇建设填海和己围待利 用水面类型有了明显的增加；1990-2008年广东省围填海共计642. 93km2, 其中湛江市和珠海市围填海十分显著，两者之和占据了全省围填海的45%, 其它围填海主要集屮在崖门水道、磨刀门及珠江口等河口的地方。围填海 热点地区位于黄茅海和珠江口地区，主要位于珠海市、中山市、广州市、 东莞市和深圳市的沿岸。在围填海面积中主要用于城镇建设的填海面积共 计74. 60 km20随着围填海审批审核相关政策的出台，特别是2011年12 月国家发展和改革委员会、国家海洋局联合印发的围填海计划管理办法 的施行，使得围填海的热度有明显的降温。根据国务院批复的广东省海 洋功能区划

5、(20112020)，广东对未来十年的围填海造地划定了红线： 截至2020年，全省围填海造地规模控制在2. 3万公顷以内。2围填海地区地面沉降特征及危害广东省的須填海地区原地貌以滨海平原为主，第四系地层主要以海相 沉积和海陆交互相沉积为主，淤泥、淤泥质土等软土分布广，厚度大，形 成时间短，且常以双层和多层结构出现，尚未完成自重固结，属于欠固结 地层，在上覆土层自重及上部荷载作用下易压缩变形，该情况尤以珠江三 如洲珠江口一带较为严重，软土厚度常大于20m,代表性区域为中山市北 东部及珠海市西南部，如中山市横门镇、民众镇、珠海西区等地存在明显 的大面积地面沉降2。软土地基沉降大小与软土分布的厚度密

6、切相关， 软土厚度越大，沉降量也就越大，在软土厚度大于30m的区段，年均地面 沉降量多在0. l0. 3m之间，珠海市金湾区高尔夫球场沉降最大处累积地 面下沉量达2.97m,是目前发现最大的累计地面沉降量3。在围填海过程中，人工回填的大量填筑物，主要山碎石、块石、粘性 土等组成，部分填海工程利用废弃淤泥吹填造陆，而吹填淤泥的的物理力 学性质指标也相较原状海相淤泥差，一方面大量的填筑物作为荷载引起下 部地层的压缩固结，另一方面这些新近填筑物结构松散，属于欠固结状态, 在自重及上部荷载作用下，会产生较大的沉降量，同时由于填土成分复杂 以及施工质量的差别都会导致不同区域填土层物理力学性质差异较大，形

7、 成地面的差异沉降，从而引起工程建筑物不均匀变形而倾斜或开裂。此外, 地面整体下沉可能导致沿海一些地区地面标高低于海平面，随着防潮堤的 沉降，降低了防潮汛能力，加重了风暴潮危害4。部分围填海区域用于城镇开发建设，兴建厂房及住宅小区等，而根据 对上海市区城市建设与地面沉降关系的研究表明，城市建设中彼此间隔的 建筑物，其对地基附加应力的影响会在基底一定深度处叠加，最终以等效 影响荷载的形式对地面沉降产生影响，而且在建筑项冃较密集区域，某一 建设项目的基坑开挖降水也可能加大周边建筑物的沉降量。因此地面沉降 的增长速度与新增建筑面积的增长速度存在线性关系，建筑密度越大，建 筑容积率越高，地面沉降越显著

8、。由于围填海区域软上分布广且厚度大, 大部分建设项目主体建筑均釆用桩基础，因此地面沉降一般不会对主体结 构产生较大破坏，但会对道路、附属设施及以及低层建筑产生较大危害。 如中山市横门岛某工程建设项目，地面整体下沉，沉降最大处约70cm,排 水设施，预埋线缆沟等均严重变形而失效，i韦i墙数处开裂，局部下沉严重, 厂区道路波状起伏，而主体建筑由于采用预应力管桩基础，未发牛较明显 沉降。3围填海地区地面沉降防治在围填海过程中，应做好施工质量管理，对填料进行分选，避免因不 同区域填土物理力学性质差异过大而诱发不均匀沉降，特别在吹淤造陆地 区，如吹填淤泥屮黏土矿物以高岭土、伊利石等为主，而不利于排水固结

9、 的蒙脱石及有机质含量较低，则对落淤有利5。在围填海地区进行丁程建设前，需结合建筑釆用的基础形式，对场地 进行地基处理。由于围填海地区上部土层地基承载力低，一般可采用排水 固结法来解决围填海地区“上松、下软”的地基问题。对于软土层较厚的 围填海区域可采用在地表铺设砂垫层，布置蜩料插板排水，场区堆载进行 预压，在预压期间保持不间断抽水，加快土层固结。在吹填淤泥造陆地区, 考虑到吹填淤泥的特殊性，可对吹填淤泥及原状海相淤泥分别计算固结 度，根据工程经验，淤泥经过堆载预压后，各项抗剪指标均有不同程度的 增长，地基强度大大增强。而对于淤泥层主要分布在上部地层并呈单层分 布且层厚不人的围填海地区，拟建建

10、筑物对工后沉降量耍求较严格时，可 以考虑采用置换碎石桩联合强夯的综合处理方案6。即首先在基础主要 影响范围内，采用碎石桩进行施工，对淤泥及淤泥混砂层形成置换和挤密 加固的效果，同时碎石桩体起到快速导排水的作用，然后在其上铺设砂垫 层，并进行强夯，进一步使土层挤密，加速淤泥层中的水通过碎石桩快速 排出而固结，经强夯后，吹填土的密实度可达到中密密实状态，淤泥与 淤泥混砂的地基承载力也大幅提高，工后沉降量也相应大大降低，减小了 发生不均匀地面沉降的可能，优点在于比普通排水固结法省时省费，该地 基处理方法在广西北部湾大量填海工业基地的地基处理应用中取得了较 好的效果。如果围填海地区已有建筑物因差异沉降

11、较大导致房屋开裂、倾斜，路 面破坏等，影响到建筑物的正常使用及人员安全，需对软土地基进行加固 处理，一般采用注浆法进行地基处理。浆液可选用水泥-水玻璃双浆液， 水灰比及注浆压力可通过现场试验确定7。注浆孔的布置应根据沉降量 大小布置，沉降较严重区域宜多布，孔深宜达基岩表面。如果己发生沉降 的建筑基础为管桩基础，由于管桩抗剪切能力较弱，注浆孔应避开管桩所 在位置，避免注浆体对管桩周围土体挤压而对桩体产生剪切破坏。注浆后, 土屮孔隙被充填，减小了压缩性，注浆体与原地基形成复合地基，提高了 地基承载力，对已有建筑起到加固作用，防止不均匀沉降进一步发展。4小结随着国家相关政策进一步完善，围填海造陆将会口益规范，合理规划用填海区域的功能，在施工时采用更科学的手段，对规划为建设用地的区 域，以预防为主，根据拟建建筑的特点，采用相应的地基处理措施，可以 大大减轻用填海地区软土地基沉降带来的危害。参考文献1 刘琴琴.基于3s技术的广东省围填海调查与分析d.济南：山 东科技大学，2010.2 许乃政，姜月华，壬敬东等.我国东南沿海地面沉降类型及其特 点j灾害学，2005, 20 (4)： 67-72.3 支兵发.珠江三角洲软土分布区地面形变的社会经济影响j 中国可持续发展，2005, (1)： 10-16.4 董克刚，周俊，于强等.天津市地面沉降的特征及其危害j 地 质灾害与环境保