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中交四航局二公司第八届青年管理、技术论文发布交流会论文集
沙特 RSGT 码头项目振冲珊瑚礁地基沉降分析与研究
王伟智1,周爱军2,贺迎喜3
(1 中交四航局二公司 RSGT 项目部广州 510300;2 中交四航工程研究院有限公司广州 510230)
摘要:通过对红海沿岸典型珊瑚礁的矿物化学成分及基本物理力学特性进行分析,结合现场检测和室
内试验开展珊瑚礁类礁灰岩的相关土性分析及参数研究,采用极限平衡法(Equilibrium Method)对振
冲前后加固珊瑚礁地基进行沉降计算与分析,结果表明,振冲加固形成的碎石桩复合地基处治效果较
好,地基总沉降满足项目技术规格书要求。
关键词:珊瑚礁砂(砾),压实,振动碾压,强夯,CBR
1 引言
沙特阿拉伯吉达市毗邻红海,附近水域分布大量珊瑚暗礁与岛屿,该类珊瑚礁石大多由海洋微生
物经过漫长地质年代进化形成,属于生物化学沉积岩。
RSGT 集装箱码头项目位于红海沿岸的吉达市,码头后方需新吹填及原有陆域的地基处理面积达
41 万平方米。为兴建该大型码头,决定在航道区域开挖珊瑚礁形成港池,将珊瑚礁材料经吹填形成码
头堆场陆域。利用海中港池开挖珊瑚礁作为回填地基材料,就地取材,可降低工程造价,缩短工期,
为沿海地区的造陆工程建设开辟一条新路。
国内外采用振冲法处治吹填珊瑚礁地基的工程实例还未见报道,同时该类地基加固后的沉降变形
特性及理论、经验计算方法也未有研究,为此结合珊瑚礁的矿物成分及其基本物理力学性质,针对振
冲加固处治后吹填珊瑚礁砂(砾)地基沉降开展计算与探讨,以期对振冲珊瑚礁地基的质量评估和验
收提供技术参考。
2 珊瑚礁的矿物成分和基本物理力学及化学特性
珊瑚在岩石学上统称为礁灰岩,多出现于北纬 30。和南纬 30。之间,分布在热带或亚热带气候的大
陆架和海岸线一带,在我国南海诸岛、红海、澳大利亚西部大陆架和巴斯海峡等地都有分布,其主要
矿物成分为碳酸钙,长期处于饱和碳酸钙溶液中,是一种经物理、生物化学及化学作用过程而形成的
一种与陆相沉积有很大差异的碳酸盐沉积物。。珊瑚死后仍留在海底原地,丛生的珊瑚群体死后其遗
骸构成的岩体,堆积在死前原生长地称为原生礁;珊瑚被波浪破坏后其残肢和各种附礁生物贝类及藻
类的遗骸堆积胶结在一起构成次生礁。原生礁和次生礁构成了水中珊瑚礁灰岩地质体[2]。礁灰岩是构
成珊瑚礁的主体,其力学性质决定了珊瑚礁的稳定性。
为研究礁体的稳定性,需了解作为珊瑚礁主体的礁灰岩的工程力学性质。珊瑚属于腔肠动物,其
种类繁多,形状和结构干差万别,死亡后经过漫长的历史时期,在海洋生物的充填、胶结作用和其他
的海洋动力作用下成岩,又由于海平面的升降,其中被雨水淋滤过后发生溶蚀形成孔洞,因此礁灰岩
的岩体结构较为复杂。
珊瑚礁岩土类型从工程地质角度可分为珊瑚礁岩和珊瑚碎屑土两大类,它们都属于碳酸岩中的一
种生物礁灰岩。珊瑚礁岩的矿物成分主要是文石和高镁方解石。摩氏硬度为 3~5,其化学成份主要为
CaCO3,其含量高达 90~97%,在岩土类别中统属碳酸类土或钙质土[5]。
RSGT 码头附近水域的珊瑚礁石大多是由微生物经过漫长地质年代进化而生成,属于生物化学沉
积岩,根据风化程度不同可分为两类:珊瑚礁