浅谈三亚滨海地区特有岩土（珊瑚碎屑层）止水问题及有效方法应用

庞庆喜

[摘要]三亚的西岛、鹿回头半岛，六道湾、大东海沿岸、红沙的沿海区域广泛分布有一种特殊岩土层——珊瑚碎屑层；由于其特殊的成份组成，在基坑的止水措施施工中，常规使用的水泥土搅拌桩法、高压旋喷桩及拉森钢板桩法往往遇到大块珊瑚礁难以下穿，以及水泥土桩难以固结成形的难题，给深基坑的止水带来困扰。为解决该特殊地层的止水问量，探索利用地基处理方法中的振冲砂桩法先对珊瑚碎屑层进行置换处理，再使用高压旋喷桩法做止水帷幕可以取得完美的止水效果。

[关键词]地下水；珊瑚碎屑；振冲砂桩、水泥土固结 文章编号：2095-4085（2018）05-0002-03

1 三亚地区珊瑚碎屑层的分布范围及岩土特性

1.1 成因及分布范围

珊瑚主要分布在温度高于20℃的热带、亚热带地区。三亚的滨海地区珊瑚生态系统优良，主要分布有造礁珊瑚、非造礁珊瑚、珊瑚礁及其生态系统。珊瑚碎屑层是由珊瑚及珊瑚礁经海水溶蚀，在风浪和潮汐作用下被破坏搬运、堆积形成的一种特殊性地层。在三亚地区主要分布于西岛、鹿回头半岛，六道湾、大东海沿岸、红沙的沿海区域。

1.2 岩土特性

三亚地区分布的珊瑚碎屑层按照其组成成份特征可分为3种类型，第一种为混杂型，组成物为珊瑚礁和珊瑚碎屑，珊瑚礁和珊瑚碎屑的比例随所处部位不同会有所变化。珊瑚礁浑圆凸起，多孔洞，质地较轻，钻探取样为较完整的白色或黄白色圆柱状岩芯；碎屑物堆积充填于珊瑚礁格架之间，灰白一白色，粒度成分从粉粒到砾石级别均有。第二种类型为粗碎屑型，组成物以枝权状珊瑚碎屑为主，浅灰、深灰一灰黑色，基本无分选，颗粒大小混杂，粒组分布跨度大，从粉粒到碎石级别，下部混有淤泥成分，局部见有珊瑚礁块体。第三种为细碎屑型，沉积物以粗砂、砾砂珊瑚碎屑为主，白一浅灰白色，层状沉积特征明显，局部见钙质胶结层，胶结层较紧密，锹镐难挖。珊瑚碎屑层显着的土力学特点为高孔隙比、高摩擦角和低强度值。地层组成物及常见岩芯详见（图1，图2，图3）。

1.3 对基坑工程的影响

三亚地区珊瑚碎屑层主要以沿海岸线分布为主，其分布的场地特征主要表现为地下水位埋藏较浅，由于其明显的高孔隙比特点，该地层的透水性较大，且地下水受海洋潮汐影响，存在有地下水的渗流现象。根据在三亚多个珊瑚碎屑层场地完成的简易抽水试验。利用计算公式如下。

潜水非完整井公式：试验所得该地层的渗透系数K的范围值为：19.7m/d～41.2m/d。

2 常用止水方法在工程中遇到问题分析

三亚地区珊瑚碎屑层主要分布在迅速发展的沿海区域，当拟建的基坑工程采取降水措施时，对周边的市政道路及建筑影响较大，且珊瑚碎屑层的孔隙比高，在近海区域大范围降水容易造成与海水贯通，引起海水入侵。所以，拟建基坑的施工应优先选取适用的止水措施。下面举例常用止水方法在工程实例中遇到的问题。

2.1 珊瑚碎屑层的高压旋喷桩止水帷幕法施工

三亚红沙某大型房地产项目，基坑开挖深度约4.5m，基坑面积约为150m×100m，范围较大。该基坑支护设计利用了珊瑚碎屑层的高摩擦角特性，采取1：0.5自然放坡法，挂网喷射混凝土护面，坡后采用高压旋喷桩法做止水帷幕。在其基础的施工过程中出现多处基坑坡壁涌水现象，当海洋高潮水位时，几处涌水呈水柱状，流水清澈，添偿苦涩，现场判断为海水倒灌，施工方采取紧急措施，沿坑壁堆砌砂包，以确保基坑坡体的稳定性，同时加大坑内集水坑，增加多台水泵不间断抽水。

后经施工单位现场会议报告，在该基坑止水帷幕的施工过程中出现了两个问题，1）高压旋喷桩施工过程中，局部遇到大块状珊瑚礁无法下穿，造成止水桩不能连续施工，无法形成完整的止水帷幕；2）高压旋喷桩施工完成后进行了现场抽芯检测，发现树枝状的珊瑚碎屑与水泥的固结效果不好，发现局部断桩现象。针对上面两种现象，施工过程中及时采取了原位反复注浆、外侧补桩等措施，但其止水效果仍然不佳，基坑开挖后出现了多处坑壁涌水现象。

原因分析为，该场地位于榆亚路南侧，离海边最近距离约200m，场地地面标高为3.5～5.2m，地势较低。地下水由北向南径流向大海排泄，因距离海边较近，地下水的渗流受潮汐影响较大。以条状、树枝状为主的珊瑚碎屑层孔隙比较大，地下水渗流速度快。在高压旋喷桩的施工过程中，注入的水泥浆容易随地下水的渗流而流失。所以在施工过程中容易出现断桩现象，最终无法形成完整的水泥土桩，难以起到良好的止水效果。

2.2 珊瑚碎屑层的拉森钢板桩法施工

三亚鹿回头某市政工程项目开槽深度为3m，铺设污水管网。设计采用拉森钢板桩作为基槽支护及止水的方法。在施工过程中局部地段遇到大块珊瑚礁或珊瑚碎屑胶结地层，钢板桩无法下穿，造成钢板桩无法紧密连接，基槽内地下水仍需另行增加集水坑的方法进行疏排。由于该地层富水性及透水性大，基坑内降水问题增加了较多的施工成本，并延长了施工工期。该地层内不规律分布的大块珊瑚礁石直接影响到基坑支护和止水的施工进度和质量。

3 有效止水方法的探索应用

三亚鹿回头某深基坑工程，基坑开挖深度约9m，坑底需进行大型设备安装，坑内施工空间有限，不具备坑内集水条件，对坑壁止水要求较高。基坑支护设计为采用钻孔灌注桩支护后垂直开挖，止水措施采用高压旋喷桩做止水帷幕。为解决水泥桩在珊瑚碎屑层中成桩质量不好的难题，在施工技术交底会上我方提出在高压旋喷桩施工前沿其桩位预打砂桩对珊瑚碎屑层进行置换处理，砂桩采用振冲法施工，置换材料选取中粗砂。珊瑚礁石呈多孔隙性，质地较轻，振冲砂桩的桩头较尖，其振冲作用可击碎珊瑚礁石并顺利穿透该层。砂桩完成后首先解决了高压旋喷桩遇珊瑚礁层或胶结珊瑚碎屑层无法下穿的难题，其次，砂桩施工后挤密了周围土体，缓解了地下水的渗流问题，另外，置换后的中粗砂成份和水泥浆能高效固结成完整的桩体，成桩质量得到大大提高。最后，该工程基坑开挖后，未出现坑壁的渗水现象，使用振冲砂桩和高压旋喷桩复合方案完成的止水帷幕起到了完美的止水效果。见（图4，图5，图6）

4 结语

珊瑚碎屑层由于其特殊的成份，在水泥土攪拌桩、高压旋喷桩以及拉森钢板桩的施工过程中往往遇到难以下穿的难题，另外，由于该地层孔隙比高，地下水渗透性强，受地下水渗流影响以及其树枝状的成份组成，造成水泥土搅拌桩及高压旋喷桩的成桩质量难以控制，容易出现断桩。为解决遇珊瑚礁石和密实地层无法下穿以及水泥土桩成桩质量不好的难题，可在高压旋喷桩（或水泥土搅拌桩）施工前预先打制砂桩进行置换处理，即采用振冲砂桩和高压旋喷桩复合方法完成止水帷幕的施工，可以达到有效的止水效果。在线状的管线安装工程中同样可以采用预先打制砂桩，再结合拉森钢板桩对基槽进行支护及止水。

参考文献：

[1]刘景儒，王其涵，王建平，等.三亚海岸珊瑚礁地层成因演化与工程地质分区[J].岩土力学（Rock and Soil Me-chanics），2014，（S1）.

[2]JGJ120-2018，建筑基坑支护技术规程[S].

[3]JGJ79-2012，建筑地基处理技术规范[S].