根据我国沿海地区及上海地区的地基处理工程经验,目前大面积地基处理常用方法主要有水泥土搅拌法、压密注浆法、塑料排水板堆载预压法、CFG桩法、真空预压法、碎石桩法和低能量夯联合井点降水法等,以下各种地基处理方案在本工程运用的技术可行性和经济性进行综合必选分析,如表1所示。
表1 大面积地基处理常用方法比选表
| 方案 |
优点 |
缺点 |
本工程技术上的适用性 |
工程造价 |
| 水泥土搅拌法 |
属于半刚性桩复合地基,工法成熟,设计灵活,多用于饱和粘性土的局部加固 |
施工质量较难控制,对于砂性土加固效果不很理想,大面积加固造价偏高 |
不适用 |
很高 |
| 砂(碎石桩)法 |
可在饱和软粘土中形成良好的排水通道,并与周围土体构成复合地基 |
需要外运大量砂或碎石,且很难决定场地的沉降问题,造价偏高 |
不适用 |
很高 |
| CFG桩 |
对地基兼有挤密和置换效果,可与周围土体形成复合地基 |
工程费用偏高 |
待选 |
很高 |
| 压密注浆法 |
水泥与土体形成强度高的水泥土,提高软弱土体的变形模量 |
局部加固施工质量较难控制,大面积加固造价偏高 |
待选 |
较高 |
| 塑料排水板堆载预压法 |
机理明确,施工质量易控制,处理影响深度大 |
工期过长,一般预压期要求1年左右。大量的预压荷载不易获得。 |
待选 |
一般 |
| 真空预压法 |
机理明确,对饱和软粘土加固效果好 |
工期过长,技术难度大,当上部有较厚砂性土时,其效果难以预料。 |
待选 |
一般 |
| 低能量强夯联合井点降水法 |
可有效避免“橡皮土”对粉土、砂土可消除液化,造价低,适合大面积加固 |
处理深度相对较浅,一般为10m以内。 |
待选 |
较低 |
根据表1对目前常用的几种地基处理的必选可知,因本工程面积较大,水泥土搅拌法存在施工质量不易控制、加固效果难以确定等问题;砂(碎石桩)法因存在需外运大量砂或碎石,且很难解决本工程的沉降问题等局限性,因此均不适用于本工程的地基加固。CFG桩及压密注浆法由于共促费用较高,且在砂性土中施工质量难以控制,因此在本工程的大面积基地处理中也不宜选用。塑料排水板堆载预压法和真空预压法虽然机理明确,技术成熟,施工费用相对较低,但由于工期较长,而且在本工程项目的处理效果难以确定,所以在本工程的大面积地基处理中也不宜选用。
低能量强夯联合强制降水法技术成熟、施工方便、工期短、大面积地基处理费用便宜,且已在上海港外高桥港区三~五期工程、浦东国际机场二号跑道、临港新城、上海海事大学临港校区广场道路以及同盛物流等类似工程的大面积地基处理中得到成功应用,因而本工程大面积地基处理适合于为真空动力固结联合振动碾压法。
经研究确定,选用真空动力固结联合振动碾压加固方案进行拟建道路的地基加固处理。由于场地吹填土厚分布不均,且地下水位高,进行地基加固时,重点要通过真空降水和低能量夯击避免场地上部软土在夯击过程中形成“橡皮土”因此需要通过现场试验,根据不同的吹填土厚度,选择合理的降水方式、夯能、夯击遍数等施工参数,为大面积地基处理设计和施工提供依据。