金塘大浦口集装箱码头工程真空联合堆载预压地基处理说明(道路、堆场地基处理设计)

某集装箱码头工程 道路、堆场地基处理设计一、 工程概况本工程陆域纵深约1000m，陆域形成总面积243.4万m2，其中，填筑面积202万m2。以原有老大堤为界，本工程陆域范围分为2个部分，一为海塘以内区域，包含为盐田区域、农田和村庄等；二为海塘以外区域，主要为滩地。区域地貌及用途分类如下表所示：区域划分区域面积（万m2）区域用途原地面标高（85高程，m）原地面标高（理基，m）盐田区域105.66 重箱、空箱堆场0.351.02.22.85农田区域（一）30.31 辅建区、道路1.051.602.93.45区域（二）6.38 海关查验、辅建区0.452.002.33.85区域（三）5.27 空箱堆场1.151.8033.65村庄区域（一）1.80 道路、大件箱区1.402.003.253.85区域（二）1.33 辅建区、道路1.102.002.953.85区域（三）0.56 空箱堆场1.802.503.654.35区域（四）1.80 辅建区1.451.803.33.65填海区域区域（一）39.43 重箱堆场-5.000.00-3.151.85鱼塘区域区域（一）4.54 重箱堆场01.85区域（二）8.01 重箱堆场01.85本工程陆域形成采用吹填砂和回填相结合的方法，先吹砂至2.35m，打设塑料排水板后回填开山石。然后进行地基处理。二、 执行标准（1）港口工程地基规范（JTJ250-98）（2）建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）（3）港口道路、堆场铺面设计与施工规范（JTJ296-96）（4）港口工程地质勘察规范（JTJ240-97）现行港口工程行业标准三、 研究目的本工程陆域形成面积200万m2以上，区域内地形地貌的差别较大，同时工艺设计中采用轨道式场桥方案，场桥轨道对地基沉降，尤其是不均匀沉降较为敏感，对地基处理提出了较高的要求。为保证工程实施的顺利进行，确保工程质量、节约工程造价，有必要对地基处理进行专项研究。四、 地质条件工程区域场地浅部由一套海相淤泥质土组成，含水率高、孔隙比大，抗剪强度低，具有高压缩性和高灵敏感度，累积厚度达5.630.7m，其天然承载力低，易引起基础的过量沉降或滑移破坏，一般不宜直接作为建筑物的天然地基持力层。本工程浅部软土地层不能满足使用要求，必须进行软基处理。集装箱堆场可采用堆载预压法，由于场地浅部为深厚的软土，土的渗透性较差，可设置塑料排水带或砂井等排水竖井，增加竖向排水通道，加快排水固结速率，由于场地陆域中部、南部有1、2层砂性土粉粒含量较高，局部相变为粘性土，渗透性相对较高，故排水竖井深度宜达到层砂性土。根据勘察所揭露地层的成因时代、岩性特征、埋藏条件及物理力学性质，将场区内地基土划分为10个工程地质组。其中主要的可压缩土层为1粉质粘土、2a淤泥、2淤泥质粉质粘土，3粉质粘土、1淤泥质粉质粘土、2淤泥质粉质粘土、1砂质粉土、2含粘性土粉砂、粉砂、3粉质粘土和1淤泥质粉质粘土、2粘土层。五、 荷载条件本工程陆域用于集装箱堆场，场地使用荷载如下：1、堆场箱角荷载及均载重箱区：设计堆高为6层，箱角荷载为297kN/角；冷藏箱区：堆高4层，箱角荷载213.5kN/角；空箱区：堆高7层，箱角荷载70kN/角；空箱堆高机作业；均载60kPa；2、道路荷载所有道路：40英尺集装箱拖挂车重载行驶，最大轴压155kN，接地压力0.7MPa；后方道路：包括拆装箱库、预检场地及正面吊调箱门区等附近道路，另增加42t集装箱正面吊运机作业，最大轴压942kN；主要流动机械荷载图示如下：343、轨道场桥：场桥轨道上运行，荷载图示如下：六、大面积地基处理方案1、地基处理标准本工程作为集装箱堆场，使用期在流动机械、堆场均载作用下，需满足堆场正常使用要求。对重箱堆场，区域内主要建、构筑物为集装箱箱角基础、轨道式场桥轨道梁（或轮胎式场桥跑道梁），箱间通道为道路。为满足重箱堆场正常使用要求，堆场大面积地基处理需达到以下标准：加固后地基表层承载力特征值不小于180kPa；加固后的地基表层回弹模量大于60MPa；使用期内残余沉降量小于30cm。轨道式场桥轨道梁基础需满足承载力要求和沉降控制要求。沉降控制要求在使用期内不均匀沉降2；基础承载力要求需根据场桥荷载计算，轨道式场桥基本参数见荷载条件图。2、大面积地基处理方案及沉降计算大面积地基处理主要需解决堆场使用期的残余沉降和残余不均匀沉降。陆域形成地基处理步骤：吹填砂至2.35m打设塑料排水板至固定长度回填开山石堆载预压80kPa90d（道路和辅建区预压荷载为50kPa）。使用期沉降计算：堆场使用荷载按60kPa计算（道路和辅建区使用荷载按20kPa计算），长期作用考虑准永久系数0.8。由于大面积均载作用，不考虑地基附加应力的扩散。使用期堆场上部钢筋混凝土结构层按80cm厚度考虑，折算成荷载为20kPa。使用期总沉降量包括： 面层结构和土基顶部吹填砂及回填引起的附加应力产生的沉降； 均载作用下的沉降，堆场区域取60kPa，道路及辅建区取20kPa，准永久系数取用0.8； 堆载预压地基处理补填料荷载作用下的沉降。沉降计算采用分层总和法计算，排水板从回填海砂顶部+2.35m打到固定深度（详见表4-1），使用期按30年算。根据地质资料采用DJS程序计算出使用期30年沉降值见表4-2。堆载预压沉降计算：堆场区预压荷载按80kPa算，道路及辅建区预压荷载按50kPa计算，吹砂完毕从开始打排水板开始到打设结束，按照2个月算，从第61天开始堆载及加预压荷载，第80天加载结束，然后恒载90天。预压荷载作用下的沉降包含以下几个方面： 土基顶面使用标高以下至原泥面之间吹填+回填土荷重引起的沉降； 恒载80kPa（50kPa）引起的沉降，恒载按90d计算； 预压补填料荷载引起的沉降。沉降计算采用分层总和法计算，排水板从回填海砂顶部+2.35米打到固定深度（详见表4-1），根据地质资料采用DJS程序计算出堆载预压90d，即从吹沙起第170天时的沉降见表4-2。根据以上计算得出的沉降值算出残余沉降：残余沉降计算：残余沉降使用期30年的沉降值-堆载预压90天时的沉降值+处理范围以下下卧层的沉降。通过调整预压荷载和预压时间使残余沉降30cm。残余沉降差异计算：残余差异沉降为不同部位残余沉降值之差，可以用坡比表示，工艺要求1。主要为沿场桥轨道梁方向。在堆场残余沉降不满足的情况下，按该项内容控制，残余沉降差异详见表4-3和4-4。由于整个堆场陆域由几个不同的区域回填而成（滩地区域、老大堤区域、盐田区域、农田区域、村庄区域），各区域的地质情况不同，地基处理时需要区别对待，根据不同区域的地层情况在各区打设不同长度的塑料排水板，以满足地基对残余沉降的要求。根据更改通知单，将堆场陆域分成不同区域，各区范围见附图二，每个区域排水板标高及长度等见表4-1：表4-1 各分区排水板长度表区号插板标高（m）板底平均标高（m）排水板平均长度（m）代表钻孔板底地层12.35-12.6515S6222.35-12.6515G44232.35-12.6515S9242.35-12.6515G45252.35-12.6515S12162.35-12.6515G46372.35-2527.35S5282.35-2527.35K23292.35-2527.35S82102.35-2527.35K221112.35-2527.35S111122.35-2527.35K212132.35-2527.35K20、S4、K162、3、2142.35-2527.35K193152.35-3032.35S71162.35-3032.35K182172.35-3032.35S101182.35-2527.35K171192.35-3335.35s1、s2、s3、g38、g39、g401、1、1、2、2、2202.35-1517.35212.35-1517.35根据上表分别计算堆场使用期30年和堆载预压90天的沉降值，并进行比较。分区计算各孔沉降值见表4-2：表4-2 分区计算各钻孔沉降汇总（排水板宽10cm，间距1.3m）分区号代表钻孔使用期沉降30年（m）堆载预压沉降90天（m）残余沉降（m）7S51.7579 1.8144 0.0307 8K231.8469 1.9082 0.0336 9S81.7047 1.7176 0.0421 10K221.7942 1.8377 0.0371 11S111.4441 1.3702 0.1279 12K211.7402 1.7713 0.0323 13K161.7676 1.8157 0.0402 K201.6901 1.7088 0.0192 S41.4971 1.7896 0.0310 14K191.7539 1.7959 0.0409 15S71.9207 1.9825 0.0287 16K181.9521 2.0196 0.0218 17S101.5700 1.5773 0.0606 18K171.2565 1.2924 0.0976 19S12.4002 2.4525 0.0168 S22.3804 2.4573 0.0140 S32.4524 2.4992 0.0191 G382.4038 2.4335 0.0111 G392.4701 2.5057 0.0147 G402.5811 2.6266 0.0263 残余沉降差异（排水板宽10cm，间距1.3m）见表4-3和4-4：表4-3 残余沉降差异汇总（横向）横向剖面钻孔号钻孔距离（m）残余沉降差异（m）坡比（）A2S5K23267.27 0.003 0.011 K23S8306.31 0.009 0.028 S8K22244.78 0.005 0.020 K22S11296.63 0.091 0.306 S11K21293.68 0.096 0.326 A3K20S4245.29 0.012 0.048 S4K19245.06 0.010 0.040 K19S7296.96 0.012 0.041 S7K18270.63 0.007 0.025 K18S10304.66 0.039 0.127 S10K17250.11 0.037 0.148 A5K16S1305.10 0.023 0.077 S1S3195.43 0.002 0.012 A7G38G39225.03 0.004 0.016 G39G40294.54 0.012 0.039 表4-4 残余沉降差异汇总（纵向）纵向剖面钻孔号钻孔距离（m）残余沉降差异（m）坡比（）B5S2S1144.60 0.003 0.019 S1G3997.12 0.002 0.022 B9S5S4236.78 0.000 0.001 B10K23K19206.97 0.007 0.035 B11S8S7202.00 0.013 0.066 B12K22K18212.52 0.015 0.072 B13S11S10256.00 0.067 0.263 B14K21K17367.88 0.065 0.178 根据上表计算结果，残余沉降差异（坡比）均1，满足工艺所提要求。其中，道路与辅建区使用荷载较小，使用期按照均载20kPa考虑（准永久系数为0.8），计算使用期50年的沉降，预压荷载为50kPa考虑，计算预压90天的沉降。残余沉降使用期50年的沉降值-堆载预压90天时的沉降值+处理范围以下下卧层沉降。具体计算结果见表4-5：表4-5 道路、辅建区范围内的钻孔沉降分区号代表钻孔使用期沉降50年（m）预压期沉降90天（m）残余沉降（m）1S61.14090.98810.23632G441.20311.01780.26173S91.29671.04780.32244G451.26991.03560.30795S121.11860.94130.24446G461.03340.91590.1863S130.95220.94230.1007以上为排水板宽10cm，间距1.3m时的沉降值，下面列出排水板宽15cm，间距1.5m时的沉降、残余沉降及差异沉降,详见表4-6、4-7、4-8：表4-6 分区计算各钻孔沉降汇总（排水板宽15cm，间距1.5m）分区号代表钻孔使用期沉降30年（m）堆载预压沉降90天（m）残余沉降（m）7S51.7655 1.8126 0.0309 8K231.7416 1.7921 0.0293 9S81.7047 1.6982 0.0421 10K221.7942 1.8258 0.0371 11S111.4361 1.3529 0.1279 12K211.7626 1.7721 0.0324 13K161.7577 1.7971 0.0401 K201.6790 1.6725 0.0191 S41.5023 1.7866 0.0311 14K191.7510 1.7838 0.0409 15S71.9207 1.9702 0.0287 16K181.9521 2.0068 0.0218 17S101.5699 1.5644 0.0606 18K171.3527 1.4013 0.0976 19S12.4054 2.4358 0.0168 S22.3881 2.3064 0.0817 S32.4577 2.4841 0.0192 G382.5037 2.4061 0.1110 G392.4701 2.4820 0.0147 G402.5811 2.6102 0.0263 残余沉降差异（排水板宽15cm，间距1.5m）见表4-7和4-8：表4-7 残余沉降差异汇总（横向）横向剖面钻孔号钻孔距离（m）残余沉降差异（m）坡比（）A2S5K23267.27 0.002 0.006 K23S8306.31 0.013 0.042 S8K22244.78 0.005 0.020 K22S11296.63 0.091 0.306 S11K21293.68 0.096 0.325 A3K20S4245.29 0.012 0.049 S4K19245.06 0.010 0.040 K19S7296.96 0.012 0.041 S7K18270.63 0.007 0.025 K18S10304.66 0.039 0.127 S10K17250.11 0.037 0.148 A5K16S1305.10 0.023 0.076 S1S3195.43 0.002 0.012 A7G38G39225.03 0.096 0.428 G39G40294.54 0.012 0.039 表4-8 残余沉降差异汇总（纵向）纵向剖面钻孔号钻孔距离（m）残余沉降差异（m）坡比（）B5S2S1144.60 0.065 0.449 S1G3997.12 0.002 0.022 B9S5S4236.78 0.000 0.001 B10K23K19206.97 0.012 0.056 B11S8S7202.00 0.013 0.066 B12K22K18212.52 0.015 0.072 B13S11S10256.00 0.067 0.263 B14K21K17367.88 0.065 0.177 3、原有老大堤范围内地基处理老大堤轴线左右各15m范围内先进行回填开山石渣，然后用高能强夯方式处理，采用4遍夯工艺，前3遍为点夯，夯击能为5000KN.m，第4遍为普夯，夯击能为1000KN.m，夯点间距4m。由于周边都为堆载预压处理，强夯处理应安排在周边堆载料撤出后进行。在做面层结构时，应在结构层底部铺设双向20KN.m的土工格栅，以尽量消除不均匀沉降对使用的影响。七、场桥轨道梁范围内二次处理方案 1、轨道梁范围内二次处理的必要性重箱堆场的主要建（构）筑物为箱角条形基础和场桥轨道梁，箱角条基用于承受集装箱箱角荷载，条基宽度2.0m，箱角荷载作用下，条形基础底部最大地基反力320KN，经垫层扩散厚作用于基层地面的最大附加应力为179kPa。且箱角基础对残余沉降和残余沉降差异的要求与场桥轨道梁相比较宽松，大面积地基堆载预压处理后能满足其使用要求。而轨道式场桥在使用期间对基础的沉降要求较严格，尤其对不均匀沉降比较敏感，根据工艺使用要求，轨道方向残余沉降差异应小于1，对场桥轨道梁基础的处理要求较高。大面积地基处理沉降计算中使用荷载是按堆场均布荷载计算的，未计入轨道式场桥轮压作用，轨道式场桥荷载图示如下：场桥轨道梁可采用桩基结构或者弹性地基梁结构，采用桩基结构时，轨道荷载由桩基承受；采用弹性地基梁结构时，轨道梁底部最大地基反力为198kPa，按45扩散至土基顶面为116.5kPa。堆场使用期荷载包括均载60kPa和轨道式场桥传至原泥面土基顶面的附加应力，轨道式场桥传至原地面时按照30扩散角计算。扩散后原泥面上的应力和按均载计算时原泥面上的应力比较见表7-1：表7-1： 原土基顶面在均载60kPa和轨道梁传递的荷载作用时的应力比较区域划分用途代表钻孔使用期正常堆荷时原泥面的应力使用期轨道梁最大作用力时原泥面的应力盐田区域 （重箱、空箱堆场）S9153.11 189.36 G45153.80 189.86 S12152.47 188.89 G46149.88 187.00 K23144.02 182.84 S8169.53 201.90 K22168.99 201.47 S11162.80 196.65 K21160.77 195.10 K20159.12 193.84 S4167.70 200.46 S5157.28 188.97 K19171.77 203.67 S7172.14 203.97 K18172.63 204.36 S10164.48 197.95 K17167.10 199.99 K16164.48 197.95 填海区域重箱堆场S1207.69 233.61 S2198.20 225.47 S3220.41 244.72 G38207.26 233.24 G39227.82 251.27 G40263.83 283.88 场桥轨道梁底部最大地基反力为198kPa，长期组合系数取0.7，按照30角扩散至原泥面是的应力见表7-2：表7-2： 上部使用荷载作用对原泥面的附加应力钻孔轨道式场桥作用时扩散至原泥面的最大应力（kPa）全部使用荷载作用时传至原泥面的应力（kPa）S936.25 104.25 G4536.07 104.07 S1236.42 104.42 G4637.12 105.12 K2338.82 106.82 S832.37 100.37 K2232.48 100.48 S1133.85 101.85 K2134.33 102.33 K2034.72 102.72 S432.76 100.76 S536.39 104.39 K1931.90 99.90 S731.83 99.83 K1831.73 99.73 S1033.47 101.47 K1732.89 100.89 K1633.47 101.47 S125.92 93.92 S227.27 95.27 S324.31 92.31 G3825.98 93.98 G3923.46 91.46 G4020.05 88.05 堆场使用期按30a，使用荷载为均载60kPa和场桥轨道轮压荷载作用，堆载预压按照80kPa，恒载90d计算沉降和残余沉降，沉降数值见表7-3：表7-3： 各钻孔沉降汇总分区号代表钻孔使用期沉降30年（m）堆载预压沉降90天（m）残余沉降（m）7S52.0510 1.8144 0.2366 8K232.1746 1.9082 0.2664 9S81.9514 1.7176 0.2338 10K222.0525 1.8377 0.2148 11S111.6708 1.3702 0.3006 12K212.0266 1.7713 0.2553 13K162.0392 1.8157 0.2235 K201.9747 1.7088 0.2659 S41.6760 1.7896 0.0357 14K191.9979 1.7959 0.2020 15S72.1948 1.9825 0.2133 16K182.2262 2.0196 0.2066 17S101.8252 1.5773 0.2479 18K171.4809 1.2924 0.1885 19S12.6280 2.4525 0.1755 S22.6203 2.4573 0.1630 S32.6546 2.4992 0.1554 G382.6327 2.4335 0.1992 G392.6691 2.5057 0.1634 G402.7472 2.6266 0.1206 由表7-3可知，大面积堆载预压处理后，轨道梁下部地基土的残余沉降仍然比较大，为满足轨道梁基础的承载力和沉降控制要求，需在大面积地基处理完毕后再对轨道梁下部地基土进行二次处理。2、二次处理方案设计参照类似工程经验，轨道梁范围内的二次处理拟采用以下3种方案：（1）方案一：高能级强夯方案轨道梁底部经大面积堆载预压后，再在轨道梁基础底部一定范围内进行大能量强夯处理，采用锥形锤强夯，夯击能5000kNm，每点8击，点夯之后采用普通锤满夯，夯击能1000kNm，点夯夯点布置及轨道梁断面见下图。图8-1 高能级强夯方案示意经强夯处理后，地基压缩模量一般大于60MPa，地基承载力满足轨道式场桥轨道梁的使用要求。（2）方案二：振冲碎石桩方案在轨道梁下布置振冲桩，直径1.1m，矩形布置，间距1.5m1.8m，振冲桩长15m，振冲桩布置及轨道梁断面见下图：图8-2 振冲碎石桩方案示意振冲桩复合地基承载力特征值可根据单桩和处理后桩间土承载力特征值按下式计算：fspkmfpk（1-m）fsk式中：fspk振冲桩复合地基承载力特征值（kPa）；m桩土面积置换率，此处为0.35；fpk桩体承载力特征值，取400kPa，由此可算出应力比n2.67；fsk处理后桩间土承载力特征值，此处取150kPa；加固区土层压缩量S1的计算方法采用复合模量法，复合地基压缩模量Esp通常采用面积加权平均法按下式计算：EspmEp（1m）Es式中： Esp复合地基压缩模量（kPa）；m面积置换率；Ep桩体压缩模量，取70000kPa；Es桩间土压缩模量，取25000kPa。加固区土层压缩量S1按下式计算：S1（pzpzl）l/2Esp式中： pz振冲桩复合土层顶面的附加压力值，138.6kPa；pzl振冲桩复合土层底面的附加压力值，13.25kPa；l复合地基加固区深度，按照15m算；Esp振冲桩复合土层的压缩模量（kPa)。各钻孔计算结果见表8-4。二次处理后地基土的残余沉降包括使用荷载（包括轨道梁作用）下复合地基沉降S1和复合地基下卧层沉降S2。复合地基下卧层沉降及整体沉降见表8-5，8-6：表8-4 复合地基承载力及沉降计算代表钻孔桩长l（m）地基表面应力p1(kPa）土体底面应力p2(kPa）复合地基承载力fspk（m）复合地基沉降S（cm）G3815.0 138.60 13.25 237.74 2.87 G3915.0 138.60 13.25 237.74 2.87 G4015.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K1615.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K1715.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K1815.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K1915.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K2015.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K2115.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K2215.0 138.60 13.25 237.74 2.87 K2315.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S115.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S215.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S315.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S415.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S515.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S715.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S815.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S1015.0 138.60 13.25 237.74 2.87 S1115.0 138.60 13.25 237.74 2.87 表8-5 复合地基及下卧层沉降汇总代表钻孔复合地基沉降S1(m）下卧层沉降S2(m）地基土整体残余沉降S（m）G380.02870.14560.1743G390.02870.12410.1528G400.02870.09830.127K160.02870.12790.1566K170.02870.18680.2155K180.02870.12080.1495K190.02870.11650.1452K200.02870.15980.1885K210.02870.14730.176K220.02870.12540.1541K230.02870.1360.1647S10.02870.1220.1507S20.02870.11740.1461S30.02870.11130.14S40.02870.03570.0644S50.02870.12340.1521S70.02870.12480.1535S80.02870.14570.1744S100.02870.15480.1835S110.02870.20970.2384表8-6 复合地基及下卧层沉降坡比汇总（横向）横向剖面钻孔号钻孔距离（m）残余沉降差异（m）坡比（）A2S5K23267.27 0.013 0.047 K23S8306.31 0.010 0.032 S8K22244.78 0.020 0.083 K22S11296.63 0.084 0.284 S11K21293.68 0.062 0.212 A3K20S4245.29 0.124 0.506 S4K19245.06 0.081 0.330 K19S7296.96 0.008 0.028 S7K18270.63 0.004 0.015 K18S10304.66 0.034 0.112 S10K17250.11 0.032 0.128 A5K16S1305.10 0.008 0.027 S1S3195.43 0.025 0.126 A7G38G39225.03 0.022 0.096 G39G40294.54 0.026 0.088 表8-7 复合地基及下卧层沉降坡比汇总（纵向）纵向剖面钻孔号钻孔距离（m）残余沉降差异（m）坡比（）B5S2S1144.60 0.019 0.129 S1G3997.12 0.012 0.123 B9S5S4236.78 0.088 0.370 B10K23K19206.97 0.020 0.094 B11S8S7202.00 0.021 0.103 B12K22K18212.52 0.005 0.022 B13S11S10256.00 0.055 0.214 B14K21K17367.88 0.040 0.107 由此可见振冲处理后地基土的承载力能够满足轨道式场桥使用要求，残余沉降和残余差异沉降均能够满足其对残余沉降和不均匀沉降的控制要求。（3）方案三：PHC桩方案此方案即在轨道梁基础下打800PHC（B型）管桩，直接打到基岩面，场桥轨道梁分段为20米，桩基布置方式如下图：图8-3 PHC桩方案示意800PHC型管桩单桩结构强度竖向承载力设计值为5970kN，每根梁下4根桩直接支承在基岩上，算出的支座反力为1995kN，承载力能够满足使用要求，并且不存在残余沉降。（4）方案比较和推荐方案设计方面目前，复合地基虽然有较多应用，但在计算理论方面还不是十分成熟，计算中各参数的取值带有不确定性，而预制桩方案、强夯方案计算理论相对成熟。施工方面预制桩方案和振冲桩方案施工时都需要专门的设备，打桩时需要判断岩面的起伏情况，施工比较复杂。锥形锤强夯设备简单、施工方便、有成熟的施工经验，而且节省劳力、施工期短。使用方面在使用方面，由于先前已经经过大面积的堆载预压处理，地基土的残余沉降基本消除，地基承载力基本满足要求，所以三种处理方案都能满足轨道梁的使用要求。投资方面工程费用计算基本根据交通部交水发2004247号文发布沿海港口建设工程概算预算编制规定、沿海港口水工建筑工程定额、沿海港口水工建筑及装卸机械设备安装工程船舶机械艘（台）班费用定额、水运工程混凝土和砂浆材料用量定额，部分项目按以下单价计算：800PHC管桩435.75元/m，打桩费用3491.7元/根，振冲桩92.7元/m（不含补填料），振冲补填料10元/m3（振冲补填料取用筛选后开山料），4000kNm锥形锤强夯61.80元/m2，强夯补填料10元/m3，（强夯补填料取用筛选后开山料）。各种处理方案每1000m轨道梁的工程费用（工程直接费用，不计各种税费）如下：方 案工程费用（万元）高能强夯44.19PHC桩方案473.77振冲桩方案215.67推荐方案：根据以上研究，结合本工程特点，综合考虑各方面因素，专题研究推荐轨道梁基础二次处理方案为：高能级强夯处理方案。九、 地基处理的检测与试验由于软基加固采用堆载预压法，预压荷载分别为50kPa和80kPa，为通过现场测试控制控制加荷速率，采取地面沉降、分层沉降、孔隙水压力、边桩位移等的观测和载荷板试验检测以及钻探、物探等手段来控制施工期的地基稳定性和检验加固效果。测试内容如下，位置详见附图四：道路堆场地基处理检测布置图：孔隙水压力计（可用钢弦式孔压计） 地下水位观测 地面沉降标 （见图） 分层沉降仪 （电磁式） 边桩 （见图） 深层水平侧向位移观测（见图） 钻探 （原状孔+标贯孔） 载荷板试验 （1）地面沉降观测 地表沉降标观测包括插塑料排水板期间的沉降观测和堆载预压期间的沉降观测两个部分。地面沉降标在施工单位打设完塑料排水板后埋设在水平排水垫层表面以下0.5m，并加护管和明显标记以防破坏，并且采用全站仪和水准仪对每个地面沉降标的平面位置和标高进行联合检测，测量精度要求按III等水准测量要求进行。插板期间沉降量由地面整平及铺砂垫层后、插板后标高测量以及在插板前埋设的地表沉降标观测结果计算而得。插板期间的沉降量和堆载预压期间的沉降量之和为总沉降量。根据地表沉降数据分析地基的稳定性，从而控制加载的速率，避免因加载过快、过多而造成地基失稳。在正式加载之前测读每个沉降标的高程值作为堆载预压期间的沉降观测初始值。在加载及满载后第1个月期间每天测读一次沉降标的高程值，之后每周观测23次（观测次数可根据现场施工的进展情况经做适当的增减），另外分级卸载时要观测每个地表沉降标的卸载回弹量。每次观测结束后及时整理观测数据并计算出每个沉降标的间隔沉降量、沉降速率和累计沉降量，并绘制荷载与地面沉降曲线图，定期向建设方提交地表沉降监测成果。（2）分层沉降观测 为了更加详尽的了解不同土层，尤其是淤泥土层的压缩情况及加固效果，设计要求埋设分层沉降观测仪，以监测人工回填土层、淤泥土层和其下卧土层在预压期间的沉降情况、推算不同深度土层的固结度和沉降量分析不同深度土层的残余沉降，分析地基的稳定性，从而控制加载的速率，避免因加载过快、过多而造成地基失稳。分层沉降仪的埋设要求为：插板后先用钻机成孔，之后埋设深层沉降管并且从地表往下每间隔3m安放一个分层沉降磁环，在土层分界处必须埋设一个沉降磁环；另外，要求分层沉降管要穿透软弱的淤泥土层并进入稳定土层12m。仪器埋设完成后观测34次，待每个磁环与周围的土体已经紧密接触基本稳定后，将此时的观测数据作为每个磁环的初始读数。以后每次观测时先用水准仪测出分层沉降管的管口高程，再用电磁式分层沉降仪测出管口以下每个磁环的深度，将数据记录在分层沉降观测记录表内，计算出地表以下不同土层的沉降值，并及时绘制荷载与分层沉降变化曲线以及沉降量随深度的变化曲线。分层沉降的观测时间要求与地面沉降观测同时进行，其观测精度为2.0。（3）孔隙水压力观测 实测土体中孔隙水压力的增长和消散过程，用以计算土体固结度、强度及强度增长，分析地基的稳定性，从而控制堆载速率。需要埋设一定数量的孔隙水压力观测。孔隙水压力仪的埋设要求：插板后先用钻机成孔，然后从上覆回填土层底部（即淤泥质土层顶部）往下每间隔3米埋设1个孔隙水压力测头（要求分孔埋设）；其埋设深度要求穿透软弱的淤泥土层并进入稳定土层 (或超过插板深度12米)。仪器埋设完成后连续观测几次，当所测的孔压值基本稳定后将其作为孔压观测的初始读数。以后将每次观测数据记录在孔压观测记录表内，随时校核、整理和计算孔隙水压力值，求出不同时间、不同埋设深度土体的固结度，并绘制荷载与孔隙水压力关系曲线图。其观测时间要求同地表沉降观测同步进行。目前常