越南设计说明(中文版)

越南西贡国际集装箱码头堆场真空联合

堆载预压软基处理工程

设计说明

中交四航工程研究院有限公司

2008年6月

越南西贡真空联合堆载预压软基处理设计说明

设计单位：中交四航工程研究院有限公司

总 经 理：公司总工：审 定：审 核：校 对：设 计： 董志良（博士，教授级高工）王胜年（硕士，教授级高工）董志良（博士，教授级高工）伍尚嘉（硕士，高级工程师）李 军（硕士，高级工程师）丘青长（博士，高级工程师）林军华（硕士，工程师）

目 录

一、概况 .................................................................................................................... 4

1、工程概况 ............................................................................................................................. 4 2、设计依据 ............................................................................................................................. 4 3、技术规范和标准 ................................................................................................................. 5

二、自然条件 ............................................................................................................ 5

1、自然条件 ............................................................................................................................. 5 2、工程地质 ............................................................................................................................. 6

三、软基处理主要设计参数 .................................................................................... 6

1、使用荷载要求 ..................................................................................................................... 6 2、软基处理要求 ..................................................................................................................... 6 3、软基处理方案 ..................................................................................................................... 6

四、真空联合堆载预压主要施工工艺流程 ............................................................ 8

1、铺设排水垫层 ..................................................................................................................... 8 2、塑料排水板施工 ................................................................................................................. 8 3、淤泥搅拌墙施工 ................................................................................................................. 9 4、真空预压施工 ..................................................................................................................... 9 5、联合堆载预压 ................................................................................................................... 10 6、卸载标准及卸载 ............................................................................................................... 11 7、场地整平 ........................................................................................................................... 11 8、分层碾压 ........................................................................................................................... 11

五、监测及检测 ...................................................................................................... 11

1、孔隙水压力监测 ............................................................................................................... 11 2、土体分层沉降监测 ........................................................................................................... 12 3、深层侧向位移观测 ........................................................................................................... 12 4、地下水位监测 ................................................................................................................... 12 5、地表沉降观测 ................................................................................................................... 12 6、加固前后钻孔取土 ........................................................................................................... 13 7、加固前后十字板剪切试验 ............................................................................................... 13

六、质量要求及施工进度 ...................................................................................... 14

1、质量要求 ........................................................................................................................... 14 2、施工进度 ........................................................................................................................... 14

七、主要工程量 ...................................................................................................... 15

1、施工项目工程量表 ........................................................................................................... 15 2、监测项目工程量表 ........................................................................................................... 15

越南西贡真空联合堆载预压软基处理设计说明

越南西贡国际集装箱码头堆场真空联合堆载预压软基

处理工程设计说明

一、概况

1、工程概况

越南西贡国际集装箱码头工程位于Ba Ria–Vung Tau省Tan Thanh地区Phu MyHolcim水泥厂的下游，Thi Vai河从码头的东南侧流过，同时3km以外的51号国道与码头平行穿过。

本工程软基处理面积约为32万平方米，按原设计其中约30万平方米采用堆载预压进行软基处理。堆载预压软基处理工期久、施工安全可靠度低、容易引起岸坡失稳、需要堆载材料量大；而真空预压利用负压，施加的为球应力，发生收缩变形，而且加载快而不会引起地基失稳，与堆载预压法相比，有利于提高港池开挖和堆载期间地基稳定性。

本设计提出采用真空联合堆载预压进行软基处理，由于目前已完成表层土清除并回填至+3.5m CD，本设计的主要项目为中粗砂垫层铺设、塑料排水板施工、淤泥搅拌桩施工和真空联合堆载预压施工等。

2、设计依据

1）Site Investigation report published in October, 2004 by Tedi South, consisted of 4 boreholes, and 2 field vane tests.

2）Site Investigation report published in August, 2005 by Tedi South, consisted of 2 boreholes, and 1 field vane tests.

3）Site Investigation report for feasibility study published in January, 2007 by PortCoast.

4）Site Investigation report for detailed design published in June, 2007 by PortCoast.

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5）Saigon international terminals Vietnam limited SITV TERMINAL PROJECT Soil improvement report.

3、技术规范和标准

1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002），中华人民共和国建设部； 2）《真空预压法加固软土地基施工技术规程》（HG/T20578-95），中华人民共和国化学工业部；

2）Fabricated vertical drains, Design and Performance, CIRIA-1991； 3）A guide to Ground Treatment, CIRIA-573；

4）Treated Ground-engineering properties & performance, CIRIA-572； 5）Building on soft soils, CUR report 162；

6）Design Manual for pitched slope protection, CUR/TAW 155；

7）AASHTO Designation: M288:1996 – Standard Specification for Geotextile for Highway Applications；

8）Geosynthetics Design & Construction Guidelines, FHWA HI-95-038； 9）Geosynthetics for soil improvement 1998 ASCE；

10）Geosynthetics in foundation reinforcement &erosion control system 1998, ASCE；

11）Vietnamese Standard for Soft Ground Treatment by using PVD,TCXD 245-2000。

二、自然条件

1、自然条件

（1）风

50年一遇风暴风速为51m/s，50 年一遇平均风速为20m/s。 （2）气温

温度变化范围为±10°。

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（3）水文

最大水流速：1.5m/s，高潮水位：+3.97m CD，低潮水位：+0.58m CD，不考虑风影响下的船引起波高：0.5m。 2、工程地质

根据岩土工程勘察报告资料，本软基处理工程范围内的土层从上至下主要分布情况如下：

（1） 表层超软弱粘土层：带有机质和贝壳碎片，呈蓝灰色、黑灰色； （2） 淤泥层：呈蓝灰色、黑灰色；

（3） 砂质粘土层：夹淤泥、砂砾、软粘土层； （4） 硬粘土层：呈蓝灰色、蓝黄色、红棕色； （5） 强风化花岗岩层：坚硬。

三、软基处理主要设计参数

1、使用荷载要求

集装箱堆场最终标高为+5.7m CD，交工后使用荷载为： （1） A.1.1、A.1.2、A.1.3、A.5区，2T/m2； （2） A.1.1.a（ A.1.1局部堆载区），3T/m2； （3） 其它9个堆载区均按4T/m2设计。

2、软基处理要求

（1）交工面标高为+5.2m CD；

（2）地基处理后工后沉降量S≤20cm/20年。

3、软基处理方案

采用真空联合堆载预压进行软基处理，软土层沉降系数ξ取0.9，根据岩土

工程勘察报告资料，分别计算真空联合堆载预压条件下和使用荷载条件下的沉降

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情况，计算结果如表1所示。真空联合堆载预压方案工期如表2所示；原堆载预压方案工期如表3所示。

表1 真空联合堆载预压条件下和使用荷载条件沉降计算结果

真空联合堆载预压条件设计荷载 下最终沉降/m 设计分典型(堆载区编号 钻孔 固结总沉17kPa/m) 瞬时沉降 沉降 降 A.1.1 A.1.3 A.1.2 A.5 A.2.1 A.2.2 A.3 A.4 A.6 B.7 B.8 B.10 B.11 平均值 真空预压BH08 80 kPa＋BH10 2.5m堆载 BH24 BH18 BH18 BH06 BH26 真空预压BH25 80kPa＋BH17 3.5m堆载 BH05 BH16 BH04 BH09 0.31 0.27 0.25 0.30 0.35 0.35 0.41 0.28 0.31 0.34 0.40 0.35 0.32 1.59 1.46 1.33 1.59 1.96 1.96 2.31 1.60 1.77 1.93 2.27 1.97 1.83 1.90 1.73 1.58 1. 2.31 2.31 2.72 1.88 2.08 2.27 2.67 2.32 2.15 2.14 使用荷载条件下 最终沉降/m 主固结次固结总沉降 沉降 沉降 1.77 1.69 1.46 1.78 2.22 2.22 2. 1.71 1.99 2.15 2.66 2.20 2.03 0.17 0.12 0.16 0.19 0.27 0.27 0.28 0.23 0.25 0.28 0.21 0.29 0.26 1.94 1.81 1.62 1.97 2.49 2.49 2.92 1.94 2.24 2.44 2.87 2.49 2.30 2.29 残余沉降（m） 0.04 0.07 0.03 0.08 0.18 0.18 0.20 0.06 0.16 0.17 0.20 0.17 0.14

表2 真空联合堆载预压方案工期

设计堆区号 A.1.1 A.1.3 A.1.2 A.5 A.2.1 A.2.2 A.3 A.4 A.6 B.7 B.8 B.10 B.11 载高度(m) 2.5 2.5 2.5 2.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 试抽真空时间(d) 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 加载前真空满载80kPa(d) 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7 联合加载时间(d) 20 20 20 20 20 20 20 20 20 30 20 30 20 第7页 共15页

真空联合堆载预压恒载(d) 100 100 100 100 120 120 120 120 120 120 120 120 120 真空卸载、场地整平(d) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 施工时间统计(d) 135 135 135 135 155 155 155 155 155 165 155 165 155 超载(kPa) 40.0 44.2 47.0 41.5 33.1 33.1 26.1 40.3 37.0 33.7 26.9 33.0 35.7 越南西贡真空联合堆载预压软基处理设计说明

表3 原堆载预压方案工期

区号 A.1.1 A.1.3 A.1.2 A.5 A.2.1 A.2.2 A.3 A.4 A.6 B.7 B.8 B.10 B.11 设计堆载高度(m) 8.0 8.5 8.0 8.5 9.5 10.0 10.0 11.0 10.0 10.0 9.5 9.5 10.0 选择性回填(d) 50 50 40 60 55 50 50 80 75 120 70 100 50 超载预压回填(d) 50 50 40 60 65 50 50 95 75 100 80 100 90 超载预压期(d) 120 120 120 180 150 210 270 150 180 180 300 180 300 预压土挖除(d) 15 10 8 10 10 10 10 20 8 10 10 20 10 施工时间统计(d) 235 230 208 310 280 320 380 345 338 410 460 400 450 超载(kPa) 42.5 42.5 39.1 30.6 34.0 34.0 20.4 39.1 42.5 30.6 20.4 13.6 17.0

四、真空联合堆载预压主要施工工艺流程

真空联合堆载预压地基处理主要施工工艺流程（回填至+3.5m CD后）：铺设排水垫层→施插塑料排水板→淤泥搅拌桩施工→真空预压→围堰施工→真空联合堆载预压→卸载→场地整平→分层碾压。 1、铺设排水垫层

铺设0.6m厚中粗砂作为排水垫层。中粗砂垫层要求：含泥量＜5%，渗透系数大于2×10-2cm/s，无杂质和有机物。 2、塑料排水板施工

塑料排水板按正三角形布置，间距1.2m。塑料排水板材料规格和施工要求参照原设计要求。

当软土层下卧层为透水砂层时，控制塑料排水板在距砂层顶面0.5m时终止。塑料排水板施工后，及时用砂填满塑料排水板周围的孔洞，并将塑料排水板头埋置于排水垫层中。

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3、淤泥搅拌墙施工

淤泥搅拌墙采用双排淤泥搅拌桩，单桩直径0.7m，成墙时彼此搭接0.2m，桩距0.5m。淤泥搅拌桩深度控制以穿透透气（水）层并进入其下不透气（水）层1m为准，深度暂定4m。施工时需要沿淤泥搅拌墙中心线每隔30~50m进行探摸，判断实际打设深度。

淤泥搅拌桩采取四喷四搅施工工艺，采用淤泥或粘性土制成泥浆，泥浆比重≥1.35，不得含有粗颗粒。 4、真空预压施工

（1）管路埋设

滤管采用Ф50mm PVC塑料管，沿管身按三角形排列打孔，制成花管，再包一层无纺布作为滤水层，要求捆扎结实，达到只透水不透砂，滤管间距6m。滤管用螺纹钢丝橡胶管连接，胶管套入滤管长约100mm，连接时用铅丝拧紧，铅丝结头严禁朝上。在埋设时确保滤管上的无纺布不被破损，铺设滤管时可根据现场实际情况对二通、三通和四通的数量及形状做适当调整，但总体应确保滤管排水通畅。

主管采用通径为Ф76mm PVC塑料管，用三通连接器与滤管连接，通过出膜器及吸水管与真空泵连接。

所有管路埋于排水垫层顶面以下约0.3m深。管路埋设完毕后，场地整平，清理场地，将场地中的杂物、竹竿、碎石等尖、硬物清理干净，以免刺破密封薄膜。

（2）铺设编织布

在排水垫层与密封膜之间铺设一层200g/m2编织布，其规格性能参照越南当地规范要求。

（3）铺设密封膜

在编织布之上铺设两层聚乙烯（或聚氯乙烯）膜，厚度要求为0.12~0.14mm，密封膜在工厂热合一次成型。在加工密封膜时，其大小应考虑埋入淤泥搅拌墙沟部分，并根据实际预留足够的不均匀沉降变形富余量，防止密封膜拉裂。

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两层密封膜铺设完毕后，分层将密封膜边缘人工踩入淤泥搅拌墙深不小于1.2m。

（4）埋设真空测头

膜下真空度测头均匀分布真空预压单元块内，要求真空度测头埋设在相邻两滤管之间的砂层中，上覆厚度约0.3m的砂层。

（5）真空预压

选用7.5kw的射流泵和水箱等组装抽真空系统，真空射流泵要求能形成不小于0.096MPa的真空压力，按每台泵控制800～1000m2，沿加固区边界布置。在软基处理边界线处，抽真空系统摆放在密封沟位置；在各真空预压单元块之间，抽真空系统摆放在围堰中部位置。

开始试抽真空作业，发现有漏气的情况，及时用胶水粘补。真空满载过程中，维持膜下真空度不低于80kPa。

（6）共用淤泥搅拌墙加固处理

在共用淤泥搅拌墙位置，用粘土袋填充，然后铺两层密封膜，密封膜铺设延伸至相邻两个加固区内不小于2m， 并用胶水与加固区内的密封膜粘结，确保密封效果，利用真空预压加固密封墙。 5、联合堆载预压

（1）铺设无纺布

联合堆载施工前，在密封薄膜之上铺设一层200g/m2无纺布，其规格性能参照越南当地有关规范要求。

（2）围堰施工

开始抽真空后，在真空预压加固区边界修建围堰护坡，围堰由编织袋充填砂土形成，围堰断面为矩形，分两级，堆载预压加载期间，围堰相应加高。

（3）堆载预压

当密封膜下真空度达到80kPa或以上7天后开始进行堆载施工，堆载厚度为2.5~3.5m。要求尽可能早日完成加载施工。

如果采用机械进行堆载施工，要求先用人工或轻型机械铺设0.5m的砂垫层

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作为保护层，方可采用机械进行有序合理的堆载作业，加载时机械下方应有足够的厚度的填料，防止机械震动荷载损坏密封膜，同时避免堆载料中掺入较大石块、钢筋等坚硬体，防止堆载料砸破或刺破密封膜。

如果采用吹填进行堆载施工，要求吹填出口下方应有足够的厚度的填料，并铺设数层编织布或采取其它有效防护措施，防止吹填过程砂土冲刷损坏密封膜。 6、卸载标准及卸载

在满足真空度要求的前提下，连续抽真空，当真空联合堆载预压恒载时间满足设计要求，且在预压荷载条件下的实测沉降曲线推算加固地基的平均固结度达85%以上，使用期残余沉降量S≤20cm/20年，即可停止抽真空。 7、场地整平

真空预压卸载后，将场地整平。 8、分层碾压

场地整平后，分层碾压至交工标高+5.2m CD。

五、监测及检测

为掌握岩土工程施工中地基土体变形、孔隙水压力和软土强度增长等有关信息，起到指导施工、验证设计、监控施工安全、检验加固效果的作用。软基处理施工期间需要设置一些监测检测项目，其中包括：表层沉降观测、孔隙水压力观测、地下水位观测、土体分层沉降观测、土体深层侧向位移等监测项目，以及加固前后钻孔取土和加固前后现场十字板剪切试验等检测项目。 1、孔隙水压力监测

在每个真空联合堆载预压单元块中心布置1组振弦式孔隙水压力传感器，在塑料排水板施工后埋设，在同一孔内埋设多个孔隙水压力计，各孔隙水压力计间

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用干燥膨润土球充填封堵。在开挖面和自开挖面以下按深度方向每向下3m埋设一个探头，每组埋设6个。

观测频率为插设塑料排水板期间、抽真空初期和加载期间每2天观测一次，在真空联合堆载预压恒载期，每5天观测一次，特殊情况可加密观测。根据实测孔隙水压力的增长和消散过程，计算土体固结度和有效应力增长情况。 2、土体分层沉降监测

在每个真空联合堆载预压单元块中心布置一个土体分层沉降观测孔，在插设塑料排水板后埋设，每孔埋设6个分层沉降磁环，分层沉降磁环安装在与孔隙水压力计相应深度位置，此外，在软土与硬土层交界处必须有一个分层沉降磁环。

观测频率为插设塑料排水板期间、抽真空初期和加载期间每2天观测一次，在真空联合堆载预压恒载期，每5天观测一次，如遇特殊情况可随时增加测量密度。根据观测成果分析各土层的压缩量及沉降变化规律。 3、深层侧向位移观测

在软基处理加固区外周边布设8根测斜管，测斜管底部需埋入地基加固期间不变形的土层中3m以上。

观测频率为插设塑料排水板期间、抽真空初期和加载期间每2天观测一次，在真空联合堆载预压恒载期，每5天观测一次，特殊情况可加密观测。 4、地下水位监测

在每个真空联合堆载预压单元块中心布置一个水位观测孔，埋设水位管。 观测频率为插设塑料排水板期间、抽真空初期和加载期间每2天观测一次，在真空联合堆载预压恒载期，每5天观测一次，如遇特殊情况可随时增加测量密度。

5、地表沉降观测

软基处理区域共布置70个沉降标，沉降标布置和规格如图纸，沉降标在插

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设塑料排水板前埋设，铺设密封膜后将沉降标移至密封膜表面，采用几何水准测量方法进行，观测误差要求不大于2mm。

观测频率为插设塑料排水板期间、抽真空初期和加载期间每2天观测一次，在真空联合堆载预压恒载期，每5天观测一次，根据沉降观测资料计算固结度，确定具体的卸载时间，如遇特殊情况可随时增加测量密度。 6、加固前后钻孔取土

在塑料排水板插设施工前和真空联合堆载预压卸载后，分别在每个真空联合堆载预压单元块中心布置一个取样孔。取土的深度位置原则：自开挖面以下每2m取一组，直至硬土层。加固后取土位置在加固前取样孔周边1m范围内，取土的深度按深层沉降分析的数据找出对应加固前相应土层深度位置取土，以便于分析加固前后土体物理力学指标的提高情况。

加固前后取土样室内土工试验，有关规定的方法、步骤进行，试验的主要内容包括：

a）粘性土的物理性指标包括天然含水率、天然重度、相对密度、孔隙比、饱和度、液限、塑限、塑性指数、液性指数，力学指标包括抗剪强度（快剪、固结快剪）、压缩系数或压缩指数、无侧限抗压强度；

b）粉土的物理力学试验项目除与粘性土相同外，尚须加测粘粒含量； c）砂土的颗粒分析、自然休止角；

d）土的渗透系数、固结系数、前期固结压力、灵敏度、有机质含量等试验项目。

7、加固前后十字板剪切试验

在塑料排水板施工前和真空联合堆载预压卸载后，分别在每个真空联合堆载预压单元块中心（靠近深层分层沉降孔）布置一个十字板剪切试验孔，进行现场十字板剪切试验。加固后十字板剪切试验孔位置在加固前十字板剪切试验孔周边1m范围内。十字板剪切试验深度按在软土中每间隔1m试验一次，分别测试原状土和重塑土的不排水抗剪强度指标。计算软土层的灵敏度；绘制土层的抗剪强

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度随深度变化的关系曲线。

六、质量要求及施工进度

1、质量要求

1）真空预压全过程膜下真空度应不低于80kPa。 2）所用材料要求：

a）排水垫层，采用中粗砂，其中含泥量＜5%，渗透系数大于2×10-2cm/s。 b）在排水垫层与密封膜之间铺设一层200g/m2编织布，在密封膜上铺设一层200g/m2无纺布，其性能指标需满足越南当地标准和有关规范要求。

c）塑料排水板参照原设计要求；各项指标必须满足设计及超南当地相关规范要求。

d）真空预压密封膜采用聚乙烯（或聚氯乙烯）薄膜，单层厚0.12~0.14mm，各项指标必须满足设计及越南当地相关规范要求。

e）淤泥搅拌桩采用淤泥或粘性土制成泥浆，泥浆比重≥1.35，不得含有粗颗粒，搅拌桩采取四喷四搅施工工艺。

f）当密封膜下真空度达到80kPa或以上并持续7天后，开始进行联合堆载预压，要求尽可能早日完成加载施工。

g）严格掌握真空联合堆载预压卸载的标准，以确保符合要求。 2、施工进度

真空联合堆载预压软基处理计划约360个日历天内完成。

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七、主要工程量

1、施工项目工程量表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 项目名称 排水垫层 施插塑料排水板 泥浆搅拌桩 编织布（200g/m2） 无纺布（200g/m2） 真空预压（120d） 真空预压（100d） 砂包围堰 联合堆载预压用料 卸载砂 场地整平 单位 m3 m m m2 m2 m2 m2 m3 m3 m3 m2 数量 163387 4079042 85072 272312 272312 201592 70720 26281 882372 0 272312 备注 不含放坡区 暂定量 暂定量 密封膜与砂垫层之间 密封膜与堆载砂之间 真空联合堆载满载时间 真空联合堆载满载时间 不含放坡区和CDM区 暂定量 2、监测项目工程量表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

项目名称 孔隙水压力 土体分层沉降 深层侧向位移 地下水位 地表沉降 钻孔取土和土工试验 十字板剪切试验 基准点 单位 组 组 孔 根 个 孔 孔 个 数量 13 13 8 13 70 26 26 2 备 注 每组埋设6个孔隙水压力计 每个区中心点布置 沿加固区边界线以外布置 每个区中心点布置 加100mm护管 每个区加固前后各一孔 每个区加固前后各一孔 第15页 共15页