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斐济热带雨林地区管道工程软土地基处理技术研究
Research on Soft Soil Foundation Treatment Technology for Pipeline Engineering in Tropical Rainforest
Areas of Fiji
韦新宇 WEI Xin-yu
（中国水利水电第十工程局有限公司，成都 ）
610036
（ ， ， ， ）
Sinohydro Bureau 10 Co. Ltd. Chengdu 610036 China
摘要院本文依托斐济威拉 管道工程，针对当地热带雨林气候、软土地质及材料供应受限等挑战，开展了软基处理适应性研
DN900
究。通过理论分析、现场试验与实践验证，提出“预处理 支护 基础处理”体系化方案，采用专利自制支护结构与钢板桩组合形式，结
- -
合当地材料改良地基，有效解决了一般软土与淤泥富水区段的管道基础处理问题，保障施工安全与地基稳定。研究成果形成了一套适
用于斐济及类似海外地区的高效、经济、安全的软基处理技术体系，为同类工程提供实践参考。
Abstract:
Based on the Weila DN900 pipeline project in Fiji, this article conducted a study on the adaptability of soft foundation
treatment to local challenges such as tropical rainforest climate, soft soil geology, and limited material supply. Through theoretical analysis,
on -site experiments, and practical verification, a systematic scheme of "pretreatment support foundation treatment" is proposed, which
adopts a combination of patented self-made support structure and steel sheet pile, combined with local materials to improve the foundation.
This effectively solves the problem of pipeline foundation treatment in general soft soil and silt rich water sections, ensuring construction
safety and foundation stability. The research results have formed an efficient, economical, and safe soft foundation treatment technology
system applicable to Fiji and similar overseas regions, providing practical reference for similar projects.
关键词院软土地基处理；热带雨林；管道工程；支护体系优化
Key words: ； ； ；
soft soil foundation treatment tropical rain forest pipeline engineering optimization of support system
中图分类号院 文献标识码院 文章编号院 （ ）
TU447 A 1006-4311 2025 35-001-03 doi:.1006-
0 引言 内，在雨季极易受到洪水淹没的影响，这些不利条件对管
斐济作为南太平洋岛国，属于典型的热带雨林气候， 道工程的顺利实施构成了显著挑战。
全年降水充沛，地质条件复杂多变。在此特殊自然环境下， 2 研究目的与技术路线
管道工程建设面临诸多严峻挑战：该地区年降雨量高达 研究目的
以上，月平均降雨天数超过 天，频繁降雨极易 本研究旨在通过系统的理论分析、细致的现场试验以
3000mm 12
导致管沟内部积水、边坡失稳以及地基土体软化，严重影 及全面的工程实践验证，形成一套适用于斐济多雨、软土
响管道基础的稳定性和施工效率；同时，斐济本土在复杂 特殊地质条件的管道工程地基处理技术体系。研究重点聚
软基处理方面的工程经验相对匮乏，且进口建材与专用设 焦于以下三个方面：
备成本高昂，因此，在保障工程质量与安全的前提下，有效 管沟支护结构的优化选型与安全性控制；软弱地基的
控制工程成本成为亟需解决的关键问题。 快速、经济处理工艺；适用于多雨环境的本地化地基处理
地基处理的核心目标在于通过合理的工程技术手段， 材料遴选与应用。
改善地基土的物理力学性质，解决其承载力不足、变形过 技术路线
大及渗透稳定性差等问题。对于管道工程而言，还需特别 构建“三阶递进式”研究体系（见图 ）。
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关注管沟施工过程中的安全控制。目前，国内外常用的软
土地基处理方法主要包括换填法[1]、排水固结法、强夯法以
及化学加固法等。然而，在斐济的特殊环境条件下，这些常 现场勘察 选取试验点 现场施工实践
处理方案确定 对比试验 施工效果检查
规方法均存在一定的局限性：换填法需要优选适用且经济
的回填材料；排水固结法对于高含水率的粘性土处理效果 图 1 技术路线图
不佳；强夯法在饱和软粘土中的加固效果有限，且可能引
发周边土体扰动；化学加固法则因材料成本高、环保审批 通过详细的现场勘察，结合 动力触探试验（测试
DCP
严格等因素，其应用受到较大限制。 间距 ）数据，建立准确的地质剖面模型。根据技术路线
20m
1 工程概况 确定研究对比方案，明确所需设备、仪器及材料的类型与
威 拉 管 道 工 程 涉 及 总 长 度 为 公 里 的 数量。
DN900
（ ）管道系统铺设，其中包括多处溪流及水沟穿越段。 方案比选层：开展系统的对比试验，包括支护结构
HDPE 3
该工程区域地处河流冲积沉积区，地基土主要以高含水 组对比试验和基础处理 组对比试验，量化分析各方案的
2
率、低承载力的沉积土层为主。现场勘察表明，约 的施 适用性与经济性。
10%
工区段常年处于水流浸泡状态，约 的区域位于洪泛区 工程验证层：设置 类典型工况进行全尺寸施工验
50% 3
作者简介要要要要要要院要韦新宇要要（要要要），要男要，四川内江人，工程师，本科，从事水利水电工程及市政工程施工技术与管理工作。
1982-
窑 窑 价值工程
2
证，检验优化方案在实际工程中的可行性、有效性与可
靠性。
3 关键技术研究
实施步骤
为满 足 管道 地基 承 载力 要求 （管 身部 位不 低 于
，阀室部位不低于 ），并确保管道施工全过程
50kPa 100kPa
的安全，在综合分析国外软土地基处理经验的基础上，建
立了涵盖地基预处理 支护 基础处理的体系化处理方
- -
法。本研究基于 种典型地质工况（稳定地层、一般地层与
3
淤泥质 富水地层），对比分析了澳新市场上常用的成品支 图 2 自制支护结构图渊H 为管沟开挖深度冤
/
护结构[3]、获得专利的自制支护结构以及钢板桩支护在本
根据管沟深度设计该结构单元尺寸为 ，配合
工程中的适用性，并深入研究其在工程实施中的具体施工
可调式支撑系统，可实现 的快速支护，具有良好的
20m/h
参数与控制要点。在完成支护作业并确保管沟处于安全稳 工程适用性与施工效率。在施工流程上，管沟开挖完毕后
定状态的基础上，结合当地材料供应条件，进一步开展软
及时进行支护结构安装：先于地面完成必要组装，随后吊
土地基处理材料（包括块石、级配碎石与砂卵石）的工程性
装入沟，调节支撑杆贴紧沟壁。后续随管道敷设及回填进
能评价及其相应基础处理方法的优化研究。 度，逐步移出支护结构。该工序有效保障了地基处理与管
管沟软土地基预处理
道敷设阶段的安全可靠性。
在地基承载力控制方面，采用动态圆锥贯入（ ）试
DCP 工况二（淤泥 富水地层）：选用 型钢板桩，桩长
验对土层进行快速检测。 试验作为一种纯机械式、小 / SP-II
DCP 以 为主、局部区域为 ，依据贯入度试验确定具体桩
型轻便、操作简单的现场测试方法，能够到达并测试天然 9m 6m
长。其入土深度 （ 为管沟开挖深度），依靠钢板桩
地基的任何一点[2]，根据 测试结果，准确判定满足承 L> H
DCP 自身刚度抵抗侧向土压力，侧向位移控制值不大于 ，
载力要求的持力层深度，并据此合理控制管沟开挖深度， 3cm
支护形式如图 所示。
从而有效减少后续基础处理的工程量，提高施工效率。 3
针对管沟的水流控制预处理：结合本区域降雨频繁、
地表水与地下水丰富的特点，在实施管沟基础处理前，系
统布设综合水流疏导措施。具体措施包括：
在存在明显地表径流的区段，于开挖轮廓线外侧设置
挡水坎与截水沟，引导水流有序排出；对不具备自排条件
的区段，设置合适容量的水泵进行强制抽排。
当管沟开挖底面出现渗水时，在沟底单侧设置排水 钢板桩
沟，回填碎石并包裹土工布作为反滤层[3]，同步设置集水坑
并配置水泵持续抽排积水，集水坑尽量设置在管沟外。
对沟壁出现的集中渗流点，采取适当外扩管沟的方式
将出水点隔离于管沟结构之外，并通过预埋 导管将
PVC
坡面渗水集中引排至排水系统，确保作业面干燥。
图 3 钢板桩支护图渊H 为管沟开挖深度冤
支护结构优化
根据土体流动指数（ 天然含水量 液限， ）建 施工中，桩顶高出自然地坪约 ，这一设计形成了
FI= / FI=w/wL
立支护选型决策模型，以科学指导本工程管沟 （深度约 有效的挡水堰，不仅阻隔了地表径流的入渗，也为可能的
）的支护设计。当 时，表明土体处于可塑状态， 瞬时强降雨提供了缓冲空间，保持了作业面的相对干燥。
采用专利自制支护结构；当 时，表明土体处于流 该封闭式支护体系凭借其自身的结构刚度与连续性，无需
塑状态，则选用 型钢板桩（容许弯曲应力 ） 在坑内设置内支撑，此优点极大地简化了坑内施工工序，
SP-II 210MPa
作为封闭支护体系。 为后续的土方开挖、基础处理、管道敷设、阀室混凝土等施
工况一（一般地层）：采用本公司在管道工程中取得专 工提供了开阔、无障碍的作业空间，显著提升了工效。
利的模块化支护结构进行支护，该结构主要由两块支撑 打桩作业采用 型液压锤，贯入速率控制在
SV35L 4-
板、一大一小两种口径的支撑方钢组成。施工时，两块支撑 ，这一速度是基于现场试验优选的结果，既能保证
5m/min
板分别紧贴沟槽两侧壁安装；大口径与小口径支撑方钢则 施工效率，又可有效避免因振动速度过快而导致桩尖下的
分别顶紧两侧支撑板，其中小口径方钢一端插入大口径方 饱和淤泥产生剧烈扰动或“液化”现象。通过连续打设，最
钢内部，通过螺栓穿接大小方钢上对应的调节孔，实现牢 终形成一个完整的连续护壁，兼具挡土与止水双重功能，
固连接（支护结构如图 所示）。其施工辅助设备简单，装 为在富水软土中进行管道施工及阀室施工构建了关键的
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拆便捷，极利于循环周转[4]。相较于同类进口成品支护设 安全屏障。
施，该结构能达到相同效果的同时，还实现了成本的大幅 工况三（稳定地层）：在土体稳定性较高、地质条件良
降低。 好的区段，采用开放式放坡开挖方式，坡度控制在 左
1:
Value Engineering 窑 窑
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表 1 支护结构性能对比
支护类型 适用地质 施工速度 成本 安全性
自制支护结构 一般土质， 快（ ） 低 良好
FI< 20m/h
型钢板桩 淤泥 富水区， 慢（ ） 高 良好
SP-II / 4m/h
成品进口支护结构 一般土质 快 高 良好
开放式放坡 稳定土质 不支护 无 良好
表 2 实施效果表
土质类型 支护方式 基础处理方式 处理管道长度 检测结果
一般土质，软土层薄 自制支护结构 地基夯实 符合要求
70m
一般土质，软土层厚 自制支护结构 级配碎石夯实 符合要求
120m
淤泥 富水区， 型钢板桩 块石挤淤 级配碎石过渡层