填海造陸的海島上如何確保建築的地基穩固？

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中國正在南海實施一系列的填海造陸工程，在都是海沙的島上怎麼確保建築地基穩固呢，一直把地樁打到海底岩層嗎？

你說的打樁到海底的問題，是沒有搞清楚地基穩固是結構工程的問題還是岩土工程的問題。
恰好我所在的上海某公司參與了南海數個島嶼的地基處理項目，在此簡單回答一下，拋磚引玉。
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南海大規模填海造陸，上千條絞吸船上萬工人齊聚南海，多個島嶼幾乎一夜之間冒出海面，著實吸引了全世界的眼球。根據吹填料的不同，有些島嶼採用的是海底泥漿，有些採用的是砂。填料不同導致後期處理方法不同。
泥漿吹填的島嶼，因為主要是淤泥和淤泥質土，屬於典型的軟弱地基，特點是孔隙率高，壓縮性大。天然固結速度極慢，而且會產生不均勻沉降，使建築物產生裂縫、傾斜、影響正常使用。在淤泥上進行建築時必須採取人工加固措施。如果採用打樁的方法，因為地基整體的不穩定性，會導致水泥樁傾斜甚至折斷。處理這種軟基，我們採用的是真空預壓法。該種方法適用於處理軟土地基，1952年由瑞典人發明，我國大概從八十年代開始引進，但是由於當時材料比較落後，真空壓力大概只能達到60kpa。後來隨著我國加工能力和材料科學的進步，該方法得到了大範圍的推廣和應用，並取得了良好的效果。現在真空預壓中國有著全世界最成熟的施工實踐經驗，但是理論研究和新材料的運用，日本人走在了前面。
砂吹填的島嶼，地基整體的承載力要高很多。吹填以後隨著砂土中孔隙水的消散，承載力迅速提高，部分島嶼甚至不需要特別的處理，只需要根據承載力做結構上的設計即可。我現在印度尼西亞的雅加達海灣填海造陸過程，用砂吹填的島嶼承載力沒出現什麼問題，但是存在地震液化的可能。學過地質工程學的都知道，砂土雖然是很好的地基材料，但是地基液化也是很危險的。所以吹填完畢後，業主又請了我們來處理砂土液化的問題。這種情況主要採用振沖和強夯相結合的方法處理，工藝並不複雜，如果感興趣想了解的話自行百度之。
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想到哪裡說到哪裡，歡迎有識之士的指正，歡迎大家一起探討。

查了些文獻，嘗試回答一下。

填海造陸的第一步需要進行人工圍堰以形成造陸界限，為以後吹填造陸和地基處理做準備。

人工圍堰的方法主要有以下幾種：

1、拋石圍堰：利用石頭自重沉底，當水下淤泥層厚度小於5m時，直接拋石擠淤，厚度大於5m，結合水下強夯擠淤等外力方法使塊石置換到指定位置，當淤泥層厚度在10m-20m範圍時，需要先清淤後拋石

2、砂袋圍堰：常規拋石圍堰由於石料無法沉底、軟土強度太低或不太經濟時採用，施工過程是先將防老化編製土工布縫製成袋形，再採用水力充填的方法將泥砂料溶入袋中，最後層級疊置，構築成圍堰

3、複合型砂袋圍堰：當地基下部為海相淤泥、上覆堰體自重和波浪荷載極易引發海床孔隙水壓力的動態累積，降低有效應力，故在圍堰施工前，先在原泥面上鋪設土工布和土工格柵，拋填中粗砂墊層，在其上插設塑料排水板，用以消散超孔隙水壓力

4、插入式混凝土結構與鋼結構圍堰：當上覆軟土層厚度大、含水率高、壓縮性高、強度低甚至極低，而下卧土層相對密實度好、強度高、壓縮性低時，可採用該方法

在港珠澳跨海工程中修築人工島時就採用了鋼圓筒圍堰築島的方式，施工過程可參見紀錄片《超級工程：港珠澳大橋》紀錄片超級工程

圍堰工程是保證填海造陸地基穩定性的第一步。

圍堰工程後需要進行填海造陸，方式主要包括人工吹填土造陸和劈山填海兩種，多採用前者。

人工吹填土方式中，人工吹填土屬於擾動土，處於欠固結狀態，屬於軟土地基，需要進行地基處理，可採用真空預壓技術等加速土體固結

經過地基處理後的吹填土地基的穩定性又有所提升，在此基礎上進行施工時，按照相應的技術規範和對土體的一系列試驗可以確定基礎形式。

參考文獻：

[1] 張志艷.淺談真空預壓技術在大型填海造陸工程中的應用[J].珠江水運,2014,(7):83-84.DOI:10.3969/j.issn.1672-8912.2014.07.028.

[2] 程鋼糧,陳黎明.地基處理在填海造地工程中的研究與應用[J].城市建設理論研究（電子版）,2013,(36).DOI:10.3969/j.issn.2095-2104.2013.36.165.

[3] 董志良,劉嘉,朱幸科等.大面積圍海造陸圍堰工程關鍵技術研究及應用[J].水運工程,2013,(5):168-175.DOI:10.3969/j.issn.1002-4972.2013.05.029.

填海造陸的話主要看回填的材料，根據回填的材料不同處理手段也不相同，在南海主要採用吹沙回填，在近海灘涂區有的採用吹沙回填，如果就進有山的話也有採用開山拋石回填的。吹沙回填沒有做過，具體的也不太了解。正好我們這裡在做一個灘涂區的拋石回填，因為不是我負責只能簡單的介紹一下。
我們這個項目位於一個海島上，大概在灘涂區有150m×250m這麼大的區域需要填海，由於我這個項目還有一部分地方需要開山，開山產生的宕渣正好可以用於回填。
需要回填的灘涂部分主要為淤泥質粘土，承載力非常差，連施工機具都上不去，所以回填前需要進行地基處理，我們這個項目採用土工布+碎石墊層為地基處理（採用塑料排水板）提供工作面和導流層，然後採用塑料排水板+堆載預壓的方式進行地基處理，預壓完成後地基承載力可以到120kPa左右。由於填海採用宕渣進行回填，需要保證荷載與潮汐的聯合作用下回填層的穩定，填海的部分靠海一側採用拋石層鎮壓+門架式抗滑樁防止回填區域發生滑移。對於重要的建構築物來說120kPa的地基承載力遠遠不夠（我們做的10萬立方米的原油儲罐）這時候需要採用鑽孔灌注樁（或其他樁型）直接打到基岩（或其他穩定的持力層），我這個項目採用直徑1m的鑽孔灌注樁，最長打到九十多米。

你問的問題，大的學科類型叫軟基處理，或軟土處理。大體方式是圍海--吹填--沉降--軟基處理。在這幾個步驟中，我主要說一下軟基處理。這一塊技術含量較高，工程量最大。根據吹填的泥沙，分析淤泥中泥的含量高的時候需要使用真空預壓，當沙或貝殼等物質含量較高的時候可以直接使用堆載處理。

真空預壓方式，使用將排水板排水帶通過裝機打入地下，深度要達到淤泥層。在吹填軟土面上覆蓋塑料薄膜，將排水帶與真空泵相連，抽水開始。一般工期三個月，三個月以後這塊區域就可以建築施工了。

堆載方式，由於吹填的海沙中淤泥含量少，保水能力差，那就直接用重物堆載。方式與真空預壓類似，只是最後不是用真空泵抽真空吸水，用重物如黃沙堆在塑料薄膜上，把水壓出來。

這兩種方式對於大面積的圍海造陸是主流方式，小面積的或對後期施工有特殊要求的也可以使用點擊密（打樁，衝擊樁）。需要更多了解可以關注微信號：liyuanpump，專業介紹軟基處理，工程方法，設備介紹，施工工藝。

南海島嶼我猜測主要採用吹填加強夯、場地平整三個基本步驟來實現。
1 在天津新區做過類似的吹填工程，當時土質含淤泥較多，故吹填後先進行道德堆載預壓施工，等強度達到80千帕以後改用強夯/強夯置換進行的地基處理。
2 強夯/強夯置換後地面並不平整，故一般需要採用靜力碾壓/振動碾壓等措施來實現作業面的平整，以便後續施工。
3 結合既有資料判斷，南沙島嶼填海吹填作業的土質基本為珊瑚礁風化崩解後的珊瑚砂、強度及模量均較高，無一般粘土、淤泥質土所需固結時間較長大的問題。故直接按照第一句話所言的施工工序即可；且工程質量較高、進度較快。
4 從南沙填海也可看出我國國力的強大和工程技術的進步！如當時世界最大的填海工程日本的關西國際機場填海從86年開工到94年才投入使用，問題：沉降大且有不均勻沉降，並在不斷發展中。其設計時預測沉降：5.7－7.5 m；完成時實際沉降　8.1 m，且仍以5cm/月(1990年)發展；當時預測主固結完成在20年後；比設計超填3.0 m厚。

大四狗並沒有施工經驗，不過聽在那「挖泥」的學長和去那考察回來的學院大佬說，很多島吹填用的是珊瑚礁。

好了就知道這些了…

多多歇息，打造基礎