胡為國

(安徽省交通勘察設(shè)計院有限公司，安徽合肥 230001)

1 概述

目前，軟基處理的方法有很多，如換土墊層法、反壓法(適合淺層處理)，排水固結(jié)法(堆載、真空預(yù)壓、塑料排水管)，強夯、振沖及打樁等。其中，塑料排水法加固軟基的機理是采用插板機將塑料排水帶插入軟基中，在上部預(yù)壓荷載作用下，軟土中空隙水由塑料排水帶向上排到上部鋪墊的砂層(或水平塑料排水帶)中，向下游排出，以加速軟基固結(jié)。

2 工程概況

2.1 設(shè)計背景

工程區(qū)左側(cè)為湖區(qū)，右側(cè)為回填形成的環(huán)湖西路，場地起伏較大，土層分布變化也較大。考慮到工程區(qū)存在較厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，擬采用塑料排水板排水固結(jié)+分層碾壓法進行地基處理，回填至高程約21.0 m，達(dá)到設(shè)計的碼頭后方陸域要求。為了合理的設(shè)計地基處理方案，考慮淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層分布的特點，將工程區(qū)域分為三種類型。各類型的特點描述如下:類型1，原場地標(biāo)高較低，約在8.0 m～9.0 m，有較厚的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層分布;類型2，原場地標(biāo)高較低，約在9.0 m～13.0 m，無淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層或有較薄的淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層分布;類型3，原場地標(biāo)高較高，為山包，無淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層分布。

2.2 工程勘探

為了確定軟土的分布位置，勘察部門以約35 m×75 m的網(wǎng)格布置鉆孔，其中類型1和類型2處的鉆孔布置較少，類型3處較密。

3 地基處理

3.1 地基處理方法

本工程場地清表后，測量放線，在類型1區(qū)鋪砂墊層并打設(shè)塑料排水板;采用挖掘機陸上開挖，運至施工場地分層回填，分層碾壓形成后方陸域。各類型區(qū)施工流程見圖1。

3.2 地基處理沉降分析

1)沉降計算。以ZK23號孔為例進行沉降計算。因本工程為分級堆載，故分別對原場地內(nèi)的土體和回填土進行沉降和固結(jié)度計算。

其中，S為各階段的總沉降，m;ei1為第i層土中間位置處自重荷載(P1)下的孔隙比(根據(jù)e—p曲線得);ei2為第i層土在中間位置處自重荷載和附加荷載(P2)作用下的孔隙比(根據(jù)e—p曲線得);hi為第i層土的厚度，m;Ut為固結(jié)度。

2)固結(jié)度計算:根據(jù)JGJ 79-2002建筑地基處理技術(shù)規(guī)范中5.2.7，分級加載條件下，固結(jié)時間為t時，對應(yīng)的總荷載的地基平均固結(jié)度計算公式如下:

其中，ˉUt為t時刻地基的平均固結(jié)度;qi為第i級荷載的加載速率，kPa/d;∑Δp為各級荷載的累加值，kPa;Ti－1，Ti分別為第i級荷載加載的起始和重視時間(從零點起算)，d，當(dāng)計算第i級荷載加載過程中某時刻t的固結(jié)度時，Ti改為t;α，β均為參數(shù)，根據(jù)地基排水固結(jié)條件按規(guī)范中所列公式取值。本工程地基沉降計算結(jié)果見表1。

圖1 各類型區(qū)施工流程圖

表1 計算結(jié)果表

3)回填陸域邊坡穩(wěn)定計算?？紤]到回填陸域只有可能往湖區(qū)側(cè)滑移，其邊坡穩(wěn)定計算采用如下3個計算工況:設(shè)計高水位迎水坡、設(shè)計低水位迎水坡和施工期迎水坡，對應(yīng)水位及計算結(jié)果見表2。由表2可看出，回填陸域邊坡是穩(wěn)定的。

表2 回填陸域邊坡抗滑穩(wěn)定計算成果表

4)施工期注意事項?；靥钔练綍r要均勻回填，分層碾壓密實，并向湖區(qū)方向設(shè)置0.5%的排水坡面?；靥钏俣雀鶕?jù)要求進行控制，在回填過程中對側(cè)向變形進行觀測，一旦發(fā)現(xiàn)側(cè)向變形過大，則要減小加載速度或停止加載，休止一段時間后再回填。

4 監(jiān)測與檢測

4.1 沉降監(jiān)測

在工程區(qū)域埋設(shè)沉降觀測板，臨建設(shè)區(qū)域邊界的沉降板可根據(jù)現(xiàn)場情況(適當(dāng)調(diào)整)布置。監(jiān)測:沉降板埋設(shè)并穩(wěn)定后測取初始值，回填土12.0 m，16.5 m和21.0 m標(biāo)高時各監(jiān)測1次，地基處理完畢后，第一個月內(nèi)1次/周，以后1次/兩周。檢測標(biāo)準(zhǔn):地面沉降速率每晝夜不大于1.5 cm。穩(wěn)定標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)連續(xù)兩個月觀測沉降量平均不超過5 mm時，方可進行路面鋪筑工作，堆場等場區(qū)鋪筑參照此標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。施工結(jié)束，根據(jù)場區(qū)功能需要選取一定數(shù)量的測點作為永久監(jiān)測點。

4.2 水平位移監(jiān)測

在回填土過程中設(shè)置水平位移觀測點進行監(jiān)測，回填至高程12.0 m可按24 h水平位移大于10 mm作為停止加載控制標(biāo)準(zhǔn);后期回填時以24 h的水平位移大于5 mm作為停止加載控制標(biāo)準(zhǔn)。填筑速率應(yīng)以水平位移控制為主，如超過此限應(yīng)立即停止填筑。

4.3 承載力檢測

地基處理結(jié)束后在回填的頂面山皮石上進行載荷板試驗，驗證處理后的承載力是否滿足要求。同時，根據(jù)豎向沉降板觀測數(shù)值，確定施工的沉降變形。

5 結(jié)語

工程區(qū)場地起伏較大，土層分布變化也比較大，軟基分布不均勻，為節(jié)省工程投資并確保工程的安全性，首先要確定軟基的分布范圍，有針對性的采用不同的地基處理方法，并在施工期及施工結(jié)束后一段時間進行監(jiān)測，控制變形。采用塑料排水板排水固結(jié)+分層碾壓法進行本工程地基處理的設(shè)計對同類工程具有一定的指導(dǎo)意義。

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［6］黎 玉，王齊福.塑料排水板堆載預(yù)壓法軟基加固監(jiān)測分析［J］.福建建筑，2010，147(9)：80-82.