【摘要】本文引用具體的工程實例,分析了軟弱基礎處理方法,并以豎向塑料排水板施工質(zhì)量控制為例,提出了軟弱基礎圍墾工程的質(zhì)量控制措施,希望能對相關(guān)工作者提供參考。
【關(guān)鍵詞】軟弱基礎;圍墾;施工技術(shù)
1、工程概況
某圍墾工程圍區(qū)海堤總長為6527m,圍區(qū)面積為1367hm2,海堤堤基主要由海相沉積的軟土地層和沖灘海相沉積的硬土層共同組成,軟土地層主要由淤泥或淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土構(gòu)成,而硬土層主要由粉質(zhì)粘土地、粉土、粘土構(gòu)成。實踐可知,軟土層由于具有含水量高、壓縮性強、靈敏度大等特點,是工程應用中邊坡穩(wěn)定和堤壩壓縮變形需要嚴格進行質(zhì)量監(jiān)督的控制層;而硬土層是分布在軟土層以下的土層,其含水量為中等,壓縮性、可塑性、力學穩(wěn)定性均比軟土層高。因此,軟土層的加固處理是本工程地基處理過程中的重點和難點。
2、軟土地基處理方法選擇
由于該工程的海堤堤基全程范圍內(nèi)大多為新近淤積土層,其淤泥厚度平均達5.1m,最厚高達9.4m.由于新近淤積土層綜合性能穩(wěn)定性較差,加大了整個筑堤的施工難度,若在施工過程中不采取有針對性的合理加載控制措施,很容易造成施工期發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象,為工程安全高效施工埋下巨大安全隱患;同時受提前交付的影響,本圍墾造地工程整體施工進度緊,施工強度高,這就給海堤地基處理提出了更高要求。為此,在施工前必須結(jié)合地質(zhì)情況,采取實際可行的軟土地基加固處理方案及相關(guān)加載控制措施,保障工程安全穩(wěn)定的高效施工。
2.1考慮因素
2.1.1海堤工程安全 圍墾工程的主要目的是圍海造地,其工程的關(guān)鍵項目是修建具有防汛功能的圍海大堤。若采取的技術(shù)措施不當將對海堤帶來巨大安全隱患。因此,在制定軟土地基處理方案時,海堤安全是制定其他任何處理方案的基礎,是整個工程具有高效質(zhì)量水平的重要保障條件。
2.1.2地基處理效果 圍墾工程中的海堤是在軟土土質(zhì)的海灘上修建較高的防汛擋水壩,堤壩如此大的荷載直接或間接作用在地基軟土層中的附加應力相當大,而且整個衰減過程比較緩慢,需要的壓縮厚度較大,故淺層的地基加固對減少海堤由于自重導致沉降的作用效果十分有限。因此。制定處理方案時,必須考慮其所能達到的效果滿足相關(guān)規(guī)范要求。
2.1.3施工時間 圍墾工程由于涉及防汛問題,時間要求嚴格,時間性強。若地基處理方案采取不當,將導致工程施工不能在汛前完成計劃的施工項目,其在強大的海潮等沖擊破壞力作用下,必然會產(chǎn)生嚴重后果。
2.1.4工程總體造價控制 在制定地基處理方案時,除了要滿足工程施工安全、省時、有效性等功能需求外,同時還要充分考慮工程總體造價控制,良好的社會經(jīng)濟效益是工程建設過程中各企業(yè)追求的整體目標。因此,所制定的海堤地基處理方案中必須滿足安全、省時、有效、快捷、經(jīng)濟實惠等要求。
2.2處理方法
2.2.1換填
換填軟土地基處理方法是利用土質(zhì)性能較好的土體將具有軟弱性能的土體置換掉。在圍墾工程中,由于灘涂的淤泥面較寬,淤泥量較大,要進行大面積的淤泥置換,不僅整個施工難度較大、成本較高,而且還違背灘涂軟基處理促淤的目的。
2.2.2打樁注漿加固手段
打樁注漿軟土地基加固手段是通過打樁、注漿等技術(shù)手段對海堤軟土地基進行加固處理,通過重構(gòu)地基的內(nèi)部力學結(jié)構(gòu)分布、提高其承載力和壓縮模量。壓密注漿或水泥土攪拌等軟土地基加固方法對淺層地基處理較為有效,而對軟土層較厚的淤泥土處理效果較差,同時打樁加固手段雖然對深層地基有很好的加固作用,但由于樁體原材料及打樁過程需要巨大的造價成本,就本工程的實際特性來看,違背了前面的經(jīng)濟實惠原則。
2.2.3增加土方
增加土方是水利工程中處理軟土地基常用的方法之一,同時也是一種比較經(jīng)濟實惠的方法。該方法是通過對海堤平臺加寬,并在海堤與促淤壩間設置相應的鎮(zhèn)壓層來提高海堤的綜合穩(wěn)定性能。但此方法更加適合于淤泥層比較淺的地基工程,對于淤泥較厚的地基,由于其施工后海堤的沉降量及差異沉降度均較大,其安全性能得不到保障。
2.2.4塑料排水板排水固結(jié)
通過在軟土層中按照一定排列方式插入塑料排水板,從而有效縮短軟土層的排水路徑,加快軟土地基的固結(jié)速度,有效減少施工后的海堤沉降量。豎向塑料排水板的制造是根據(jù)相關(guān)規(guī)范的模板進行加工獲得,生產(chǎn)工藝成熟,產(chǎn)品質(zhì)量容易控制,制造成本較低,可大大降低海堤軟土地基處理的綜合成本。同時施工過程中在軟土地基中插入的豎向塑料排水板,結(jié)構(gòu)十分均勻,不會出現(xiàn)排水堵塞等不利情況,加上斷面較小,所需要的打入設備機械較輕,對海堤地基的擾動較小,能夠有效保持軟土地基原始構(gòu)筑特性,提高軟土地基綜合處理效率。綜上所述,結(jié)合本工程的實際工況特性,海堤軟土基礎處理采用豎向塑料排水板與碎石墊層相結(jié)合的處理方法,軟土基礎的設計斷面從下到上分別為:3T的土工布1層、1m厚的碎石墊層、6T的土工布1層及石料堆壓填筑層4個主要斷面。
3、豎向塑料排水板施工質(zhì)量控制
在施工過程中,需要嚴格按照前面所述的施工工藝流程,并采取逐層逐項施工質(zhì)量控制原則,保證豎向塑料排水板施工具有良好質(zhì)量水平。
3.1下層3T的土工布鋪設 下層3T的土工布層是整個排水板施工的重要保證基礎,通常采用人工手動鋪設,碎石袋鎮(zhèn)壓措施.在施工過程中,由于灘涂表面相當平滑,在潮水反復漲落沖擊過程中,容易造成土工布發(fā)生平面滑動,造成下層土工布搭接偏差較大,不能滿足設計或相關(guān)規(guī)范要求。針對上述問題,工程中常采取在水平和垂直兩個方向進行系統(tǒng)控制,即采用在下層土工布上敷設相應的碎石袋進行鎮(zhèn)壓,控制其在垂直方向的位移變化。為了防止其在水平方向發(fā)生位移變化,可在土工布搭接處采用毛竹垂直插入軟土地基中進行位移質(zhì)量控制。
3.2厚的碎石墊層鋪設 在圍墾工程中,碎石墊層作為塑料排水板重要的透水層,在鋪設過程中應該嚴格控制墊層厚度不應小于設計要求。同時為保證排水板的綜合效率,作為排水板插入軟土層的找平層,需要對灘涂面局部的坑凹面進行局部人工平整,保證排水板敷設的綜合質(zhì)量水平。在施工過程中,為防止因墊層鋪設后涂面發(fā)生沉降,影響排水板插入工序的質(zhì)量控制,在施工前應制作多個鋼筋框架,其高度應與設計的碎石墊層厚度相同,這樣就可以以平整后的鋼筋框架高度作為碎石層敷設高度的基準面。若兩者等高,則說明敷設厚度滿足要求,否則需要根據(jù)具體特性進行重新敷設或補鋪工序。
3.3豎向塑料排水板定位 在豎向塑料排水板施工過程中,應根據(jù)灘涂面的實際情況按照設計要求計算繪制出準確的布樁圖,并根據(jù)布樁圖在已經(jīng)敷設好的碎石墊層上通過相應的放樣措施定出具體的樁位。通常可以采用15cm長的直徑18mm鋼筋作為定樁件插在樁位上,并在鋼筋頂部用紅油漆抹紅做鮮明的排水板定位樁標識。
結(jié)語
圍墾工程是沿海地區(qū)擴大可用土地資源廣泛開展的工程,其軟土地基處理一直是相關(guān)水利工作者研究的一個重點。豎向塑料排水板與碎石墊層相結(jié)合是海堤軟土地基常采用的處理方法,不但施工工藝簡單、容易控制,而且其工程整體造價低。只要根據(jù)工程實際土質(zhì)情況,制定合理的施工工藝和質(zhì)量控制方案措施,就能滿足工程設計或相關(guān)規(guī)范要求,保證整個施工過程高效穩(wěn)定的進行。