连云港市软土地基建设垃圾填埋场地基处理探析

连云港市软土地基建设垃圾填埋场地基处理探析

宓万波 姜伟

（连云港市赣榆区石桥镇水利站，江苏 连云港 222000）

（连云港市环境卫生管理处，江苏 连云港 222000）

摘要：依据江苏省连云港市刘湾垃圾填埋场软基处理工程，针对性分析比较软基处理工艺，选择了真空-堆载联合预压施工方法，并对地基处理全过程进行了监测和检测。工程结束后监测结果表明该填埋场真空-堆载联合预压软基处理达到施工要求，为沿海地区类似地质条件新建垃圾填埋场提供了借鉴。

关键词：真空-堆载联合预压；软基处理；监测和检测。

1项目概况

因连云港市钓鱼山垃圾填埋场已接近封场时限，根据城市发展需要和城市总体规划，经有关部门调研，选址在赣榆区罗阳镇新建市区刘湾生活垃圾填埋场，该填埋场建成后作为连云港市垃圾焚烧的备用及应急填埋场。项目工程占地166亩，库容约62万立方米，投资8392万元。填埋场采用卫生填埋工艺，建设规模310吨/日，渗沥液处理采用“预处理+二级DTRO反渗透膜”工艺，日处理规模130吨。

该选址地下土层防渗系数较好，达到10* 10-7cm/s，不需做垂直防渗处理。但该片区地基属于淤泥软地基，地表下有12米淤泥层需加固处理。本文主要就淤泥地基建设填埋场软基处理工程进行介绍。

2场底地质条件

根据地质详勘，场地地下地层分为8层。其中第1层为素填土，层厚平均1.2米，建设时候需开挖；第2层为淤泥质粘土，平均厚0.65米，承载力60kPa；第3层为淤泥，平均厚11.66米，承载力45kPa；第4-8层分别为粘土和中砂，承载力达150kPa以上。

3处理工艺选择

由于垃圾填埋场选址困难，越来越多的沿海地区不得不在近海滩涂区域选址建设垃圾填埋场，如温州、泗洪县、灌南县等，温州市填埋场建设较早，建设时未做地基加固处理，填埋过程中产生不均匀沉降，破坏了防渗层；江苏省泗洪县垃圾填埋场有类似地质条件，场地为流沙，使用桩基处理，江苏省灌南、吴江垃圾填埋场，场地淤泥约5米厚，采用桩基处理。

软地基处理一般有以下几种工艺：

1）粉喷桩加固法：造价较高，应用较广，如在本项目使用，粉喷桩单价达400-450元/平方米（30-35元/米，中心点间距0.9米,桩直径0.5米），严重超出预算，不适合本项目。

2）塑料排水板+堆载预压法：价格较低，但工期太长，效果不佳，不适合本项目。

3）真空预压法：价格较低，连云港地区约为170元/平方米，承载力60kPa，工期为6-8个月，可以满足一般码头，堆场项目需求，应用较广，在连云港地区大量使用，但其处理后地基承载强度达不到本项目90kPa要求。

4）真空预压+堆载法：堆载4吨价格约为280-300元/平方米，工期6-8个月，承载力可达到80-90kPa，可以满足要求较高堆场、码头项目需求，在连云港地区大量使用。从工期和处理后地基强度看，符合本项目要求。

5）增压式真空预压法：处理成本约200元/平方米，工期4个月，承载力可以达到120kPa，可以满足对地基承载力及工后沉降要求较高的项目要求。但该技术是新技术，正处于推广阶段，目前只在天津、无锡等地区有少数实例。

本项目淤泥层较厚，处理工艺既要经济节约同时要满足设计要求，排除了桩基基础、堆载预压、普通真空预压法，比较真空预压+堆载法和增压式真空预压法后认为，增压式真空预压具有一定的先进性，在天津港区同等条件下处理效果优于传统真空预压，但对于连云港市特定的地质条件尚无施工实例，需进行试验后全面施工；刘湾垃圾填埋场属于一次性投资，规模较小，且试验至少耗时5个月，无需承担该项技术风险。真空-堆载联合预压（或覆水）施工方法在连云港地区经过多年应用，适合当地的土质条件，具有丰富的工程经验，经过比较后最终选择真空预压+堆载法为刘湾垃圾填埋场的软基处理工艺，经过专家论证，设计单位调整降低地基设计承载力值，同时降低垃圾坝边坡坡度、降低垃圾填埋高度，并增加施工时间3-4个月。

4主要施工方法

4.1真空预压处理分区，每区面积约20000㎡，库区分为3个区，调节池为1个分区，各区之间连接长度为2m。铺设50cm中粗砂，打设SPB100-B整体式塑料排水板，按三角形设置，间距1m，打设深度12m，保证排水板距离淤泥底层约为1m,高出地面20cm。排水砂垫层铺设排水主管和滤管，横向间距6m，纵向30m，滤管须打眼，包裹透水滤布。铺设一层200g/㎡无纺土工布，上面铺设密封膜，采用3层乙烯薄膜.，密封膜周边采用挖沟折铺。检测密封情况并进行试抽，正常后开始抽真空。

4.2真空度达到85kpa稳定10天后开始堆载，堆载前铺设一层200g/㎡土工布及300mm厚细料保护层，填土加载时分级填筑，每天进行地表沉降量、侧向位移项目监测，根据监测数据控制加载速率，地基向加固区外的侧向位移速率不大于5mm/d，地基沉降速率不大于30mm/d。库区围堤最终堆载荷载60kpa,库区内区域最终荷载30kpa，调节池区域最终荷载40kpa。在满载作用下，连徐10天的沉降速率小鱼2mm/d，真空预压处理深度范围内淤泥层的平均固结度达到85%以上，达到预压卸载标准。

5监测检测

5.1膜下真空度监测。布设了42个真空度监测点，其中1区布设了15个真空度压力监测点，2区布设了22个真空度压力监测点，3区布设了5个真空度压力监测点。从时间-真空度压力曲线看, 堆载期间真空度压力曲线变化较大，满载后真空度压力曲线逐渐收敛，趋于稳定，膜下真空度稳定地保持在80kPa以上。

5.2地表沉降观测。布设26个地表沉降观测点，地表沉降观测采用分节装配式沉降板。沉降板由钢板、金属测杆组成。沉降底板采用500mm×500mm×20mm的钢板。测杆用Φ38×3.5mm的无缝钢管制成，一端为外丝，另一端用内丝。从时间-沉降速度曲线图来看，真空预压区域开始抽真空时沉降量稍大，沉降速度较快，随着时间的变化，曲线逐步收敛，曲线斜率逐渐减小。

5.3土体侧向位移监测。侧向位移监测点沿场地内排水明渠布设，共布设4个观测点。先用钻机打孔，将测斜管底部埋入海相淤泥层下部粘土层2米，在测斜导管下入钻孔过程中不断向导管内注入清水来减小钻孔内水产生的浮力。测斜管与孔壁之间用相应土层的土质回填，使其与周围土体结为一体，测斜管与钻孔孔壁之间的空隙填充密实。

5.4孔隙水压力。每分区布置两组孔隙水压力监测点，采用钢弦式测头，测头平面位置位于平面布置的几何形心上，每一排水板平面布置的几何形心上仅布置一个测点，眼不懂深度布置，间隔3m设置1孔压计，直至淤泥层底部，形成孔隙压力检测断面。总体来看，孔隙水压力沿深度的分布规律是中间大，两端小。在堆载过程中，淤泥地基中孔压明显增大，堆载引起的正的超静水压力与真空预压引起的负的超静孔隙水压力孔压差叠加，压差的增大加速了地下水排出的速度与地基固结的过程。

6结束语

由于垃圾填埋场建设邻避效应，沿海地区选址建设垃圾填埋场愈加困难，选择滩涂地区可以有效避开居住区，通过有效的软土地基处理，可以提升场地内的地基承载力，达到填埋场建设要求的地质要求。连云港市刘湾选择较为成熟的地基处理工艺，规避技术风险，减少试验时间，提高了项目实施可操作性，监测和检测结果表明地基处理基本达到了设计变更后的要求，为国内沿海地区软地基建设垃圾填埋场提供借鉴。

参考文献

[1]马永政、盛出根.滨海填埋场增压式真空预压法软基处理研究.中国港湾建设.2016.12:30-34

[2]程义军、宋少刚、高延军.垃圾卫生填埋场场地软基的治理设计.城市垃圾处理技术.2010.1:14-17