[摘要]結合大連北良公司在北良港淤泥吹填區建設一座輕鋼結構火車鐵路罩棚的工程例項，通過對建設前期吹填區軟弱地基加固、建設完工後進行沉降觀測以及對區域性沉降基礎進行加固的跟蹤調查和分析，總結設計、施工和檢測等實際經驗。
[關鍵詞]加固工程調查分析複合地基
一、基本概況
大連北良港位於大連市經濟技術開發區大孤山，是國家建設東北糧食走廊的重要港口。北良港火車鐵路罩棚是國家糧食儲備庫的重要組成部分，為節省佔地面積和投資，該罩棚選址在北良港東側護岸後方淤泥吹填區。1997年，經回填開山石渣與淤泥簡單拌和後形成場地。2002年，經過人工處理後，在該場地上建設了一座輕鋼結構火車鐵路罩棚，淨跨度60米，長度484米，簷高8米。
由於罩棚在近幾年的使用過程中區域性柱基礎持續出現沉降，雖經兩次抬升鋼結構基礎處理，但平均每月仍有沉降近2釐米，為徹底治理該建築物的基礎沉降問題，保證結構安全穩定，研究採用剛性樁複合地基技術進行基礎加固。
（一）吹填場地地質條件
場地附近地形已經人工回填改造，現地形較平坦，東部和西部略高，中間地帶略低，最大高差4.33米，原地貌為潮間帶。
通過勘察結果可知，該處場地不良地質現象，主要為近期填海的素填土層，厚度較大，物質組成不均，粒徑變化大，均勻性差，回填時間短，約4年左右，完成部分固結。尤其該層土中間有吹填土軟弱夾層，東北部排水固結較好，在西南仍呈軟可塑狀態，其工程性質不良。地下水主要為海水，受潮汐影響，地下水位在1～3m之間，含水層為素填土及素填土及素填混吹填土層，透水性不均勻。
（二）地基處理的重點
建築物的結構、荷載和體型的特點是：大跨度的輕鋼結構，結構荷載小，水平荷載大，建築體型特大，地面荷載為大面積堆載等特點，因此結構作用產生的基礎沉降較小，但地面有大面積堆載50kN/m2，它的變形影響，超過基礎底面範圍，因此，柱下地基應考慮減少基礎附加沉降與地面沉降協調。
根據建築物的結構特點，應採取加固措施，減少建築物主體不均勻沉降和地面的沉降。該場地主要是由於有吹填土存在，尤其尚未固結的吹填土，才形成不良地基，因此應首先解決吹填土的處理。
吹填土的分佈，在本場地勘察結果揭示出有軟弱土層的分佈。處理方案的重點應放在處理部分淤泥土層的`地段，分出主次，先治淤，治淤區又分一般與重點，淤泥處理好了，場地也就穩定了。
（三）地基處理方案
考慮到上部第一層土回填時間3～4年，只完成部分固結，第二層土也只完成部分固結，考慮場地為大面積堆載造成附加沉降，因此應對第一層土上部範圍及第二層土相應部分進行加固，以加強場區地基整體穩定性，根據勘察報告，場區第一層土埋深區域性較深，其餘大部分埋深在地表下3～7m範圍內，而層土為區域性分佈。工程地質勘察報告揭示1±fk=120kPa土層厚度不大，多分佈在地表下3～7m範圍內，而第fk＝80kPa土層，均較厚且距地表較近。根據本工程特點及充分考慮在經濟和可靠前提下制定不同區段採用不同方案：
（1）在主體倉房柱基軸線下以軸線為中心，左右12m範圍內採用2000kN·m能量夯碎石土墩。
（2）在土埋藏深度較淺且厚度較厚處採用碎石樁複合地基，夯擊能量為2000kN·m。
（3）對倉房軸線外延8m範圍內，採用1200kN·m能量進行強夯處理，堆場及道路按強夯處理。
二、鐵路罩棚地基加固
（一）鐵路罩棚地基加固方案
經分析，在鐵路罩棚建設前的地基加固處理工作總體上是有效的。但區域性地區淤泥等軟弱夾層較厚，碎石加固樁與罩棚地基基礎不完全對應，經加荷載使用後，淤泥等軟弱土層繼續沉降，至今未完成固結，因此部分基礎持續沉降。要完全達到固結還需要10～20年，對罩棚的正常使用極為不利，因此急需要進行地基加固處理。決定採用剛性複合樁基進行永久加固。具體方案如下：在基礎沉降較嚴重的16′～18′柱基礎下設定剛性複合樁基，即在每個基礎下方南北各1m處設定一個直徑為50cm的鋼筋混凝土樁，樁身穿過淤泥質軟弱夾層，以中風化岩層上部的原狀碎石土層或已基本固結的回填土層作為持力層，兩根樁的樁頭設定3×1m承臺，承臺厚度60cm，柱基礎就作用在該承臺上。
（二）鐵路罩棚地基加固樁基施工
鐵路罩棚沉降基礎加固樁基設計樁徑為50cm，樁長約10m。由於基礎下回填土層中有淤泥質軟弱夾層，且地下水與海水連通，故難以採用人工挖孔樁，施工時採用機械沖積成孔，泥漿護壁。
施工時，先進行了試樁施工，樁位設定在16’柱基礎北側，樁位中心距柱基礎中心1m，由於受鋼結構罩棚淨空（6m）限制，採用了小支架衝擊鑽機，在剛開始的4～5m成孔較為順利，抽渣筒排渣後及時補給泥漿。但接下來施工時遇到了淤泥層，進尺1m多時出現塌孔，撤出護筒和鑽機後，用粘土和碎石塊回填孔洞，再次進行衝擊成孔施工，進尺至10m左右時，又出現大量淤泥，抽渣筒抽出淤泥後立即回填碎石，反覆操作，又進尺約5m時，大量淤泥湧出，出現塌孔。後來的一次試驗也是失敗的。
根據試樁情況分析，該部位軟弱夾層中的淤泥層較厚，受地下水影響，始終處於飽和狀態，未固結，流動性強，如果繼續按此方案施工，淤泥的流動後很可能影響到周邊基礎的地基穩定性，因此研究決定停止用此方案施工。在尋找到更有效的解決方案之前，不能對地基深層泥質進行擾動，以免影響罩棚整體穩定性。
三、結論
（一）在鐵路罩棚建設前的地基加固處理是必要的，總體上說也是有效的。區域性地區淤泥夾層較厚，在使用過程中加荷，淤泥層繼續沉降，至今未完成固結，因此部分基礎持續沉降。
（二）碎石加固樁與罩棚基礎不完全對應，區域性應力沒集中在碎石加固樁上，使得罩棚基礎隨地基固結而下沉。
（三）對於場區內較厚的淤泥夾層，要完全固結達到一定承載力，還需要10～20年，因此要進行地基加固處理，應採用採用剛性複合樁基進行永久加固。
參考文獻：
[1]龔曉南，複合地基，杭州.浙江大學出版社，1992.
[2]龔曉南，21世紀岩土工程發展展望，岩土工程學報，2002，22（2）.