眼下，浙江沿海经济带新一轮的发展和建设已经启动，对土地资源的需求更加突出，围垦造地已成为浙江新增陆域资源的最佳选择。然而沿海地区广泛分布的软土地基却给工程建设带来了极大挑战，软弱土地基过大变形、振动、失稳等导致建筑、道路等出现“车跳跳”、“楼倒倒”的问题，不仅造成巨大的经济损失，更威胁着人民生产生活安全。

　　“从源头上彻底防止‘车跳跳’、‘楼倒倒’的发生，就要在围垦时让软土基变硬。”毕业于浙江大学土木系、现为国家一级注册结构工程师和注册土木工程师(岩土)、温州大学校长蔡袁强教授不久前在接受采访时告诉记者，在浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室中，一项新的技术正在孕育中。

　　岩土力学越来越走俏

　　蔡袁强说起自己的专业如数家珍，岩土力学包括土力学和岩石力学，它们的研究对象分别是土与岩石。岩土力学是一门研究岩土体物理力学性质的理论和应用的学科，包括岩土的工程分类、强度、变形、渗流、应力与应变关系、稳定性以及工程应用等。

　　从大的方面来讲，岩土力学可以应用在土木建筑、交通工程、水利水电、海洋工程、矿山工程等许多领域；从小的方面来讲，岩土力学在建筑地基、承载力及变形预测、基坑工程、桩基工程、地基处理边坡稳定性、挡土墙、水坝等方面都有重要应用。

　　比如，地铁现在是一种最为便利的交通工具，可有效解决交通拥堵问题，地铁的建设过程实际就是与地下岩土体打交道的过程；还有高铁，现在人们出行都离不开它，在高铁建设过程中，路基的铺设及处理就包含很多岩土力学问题；还有海洋工程中的钻井石油平台，在建设过程中也要处理很多海洋岩土体力学问题。

　　蔡袁强和他的团队主要开展了以下几个方面的工作：一是饱和土地基振动分析理论及控制技术；二是交通荷载下软弱土地基沉降理论及控制技术；三是软弱土地基处理及海涂围垦工程技术。

　　近几年来，蔡袁强和他的团队已获得国家科技进步奖二等奖一项、省科技进步奖一等奖一项、教育部科技进步奖一等奖一项，发表学术论文180余篇，主编国家级规范一部；在应用方面，已经将这些科研成果成功应用在钱塘江城市防洪堤地基液化稳定及抗震分析、温州机场扩建工程地基处理、杭州机场扩建、甬台温高速铁路、钱塘江强涌潮区护岸桩式丁坝、杭州千岛湖明珠花园37米厚度回填土强夯工程等大型重要工程中。

　　让围垦吹填土地基“硬起来”

　　科技的迅速发展，让海涂围垦的手段也从原始的采石填海发展到了如今的淤泥加固，所谓的淤泥加固法，就是将海底的淤泥抽取上来形成吹填土，经过天然晾晒、自重沉积、常规真空预压等工序将淤泥加固形成“陆地”。

　　但新吹填形成的陆域地基土大部分是淤泥和淤泥质土呈流塑状态，具有高含水量、高压缩性、低渗透性、低承载力等不良的工程特性，需要进行加固处理才能利用。常规地基处理方法不仅施工周期长，而且加固效果差，地基承载力完全达不到设计要求。因此，大型操作设备在进场施工前需要在土地上铺上厚厚的宕渣，否则就会被淤泥“吞噬”。

　　而在蔡袁强的实验室中，一项名为“大面积吹填淤泥复式真空预压处理”的新技术能让围垦吹填土地基变得“更硬”，将给传统的围垦方式带来颠覆性变化。

　　作为实验室负责人,蔡袁强早在20世纪80年代就开始从事土木工程的研究工作，对于海涂围垦和软弱土地基的处理可谓是“行家里手”。据他介绍，近些年国内大多数海涂围垦工程采用直排式真空预压法，但排水板容易被淤堵和真空度利用效率低等，导致了工程进度缓慢和承载力不强等问题。

　　为了解决排水的问题，蔡袁强和他的团队将原来的排水板进行了升级改造，将芯板和滤膜热熔成一体，并掺入了亲水性材料，将无孔真空管、密封接头直接与新型防淤堵塑料排水板密闭连接，实行密闭直抽。蔡袁强介绍，运用了“大面积吹填淤泥复式真空预压处理技术”后，不仅增强了排水效果，大大解决了淤堵问题，更提高了陆化后土地的承载力，使得大型设备可以直接在上面进行施工。

　　据了解，“大面积吹填淤泥复式真空预压处理技术”目前已被运用于瓯飞工程灵昆段、温州职业技术学院新校区、滨海职教中心新校区等工程中。

　　新技术可大量减少或避免基建事故

　　近年来，浙江多条道路存在沉降过大的现象，蔡袁强认为，这与软土基施工方式和后期沉降有着必然联系，如果可以对软土基施工方式和后期监测上加以改进，类似事故或许可以避免。

　　“沉降，是施工过程中设计人员必须考虑的因素，因为这不仅会影响建筑的美观，更会破坏建筑结构，影响道路下的管线和行车安全。”蔡袁强介绍，浙江是典型的软土地基，交通动荷载长期循环往复作用引起地基土应变累积、强度降低，可导致重大工程过大变形和失稳等灾变，造成巨大经济损失，甚至威胁生命安全。

　　“如温州机场跑道由于飞机起降引起可观地基沉降，建成4年后沉降达16.6厘米，目前已达55厘米，远高于8厘米设计值，跑道空鼓现象时有发生，大大增加了维护成本。”蔡袁强用温州的例子说明了沉降的危害。“由于交通荷载所引起的软土路基不均匀沉降，则引起了严重的桥头跳车现象，‘车跳跳’降低了公路的行车舒适度。”

　　蔡袁强介绍，实验室孕育的“大面积吹填淤泥复式真空预压处理技术”改变了施工方式，可以让软土基“更硬”，降低了后期沉降的风险。通过采用室内试验与原位测试相结合的方法，系统开展循环荷载下软弱土地基静、动力特性试验，通过建立循环荷载作用下土体强度和变形规律，重点分析中主应力变化、主应力轴连续旋转以及卸荷状态对土体静、动力学性能的影响，为道路工程提供可行性预测。

　　近年来在蔡袁强的带领下，浙江省软弱土地基与海涂围垦工程技术重点实验室以提高软土地基上工程设施安全服役功能为研究重点，在国家自然科学基金和省自然科学基金等的资助下开展深厚软弱地基高速交通工程、防洪堤、地下工程建设，以及沿海产业带围海造地开发建设等关键技术的研究，直接推动浙江沿海产业带建设，产生巨大的社会和经济效益。

　　□本报记者金乐平通讯员张吉周健文/摄