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        無工作墊層真空預(yù)壓軟基處理工程施工總結(jié)

        2016-02-21 15:44:04宋培偉
        珠江水運 2015年15期
        關(guān)鍵詞:軟基處理

        宋培偉

        摘要:通過連云港港旗臺港區(qū)新世紀(jì)液體化工泊位項目罐區(qū)陸域軟基處理工程施工實例,本文詳細(xì)介紹了無工作墊層陸域真空預(yù)壓的主要施工工藝及施工效果。

        關(guān)鍵詞:軟基處理 塑料排水板 真空預(yù)壓

        1.工程概況

        連云港港旗臺港區(qū)新世紀(jì)液體化工泊位項目罐區(qū)陸域軟基處理工程位于連云港東港區(qū)25萬噸礦石接卸碼頭東側(cè)。

        本工程地基處理采用真空預(yù)壓,處理面積171675平方米。真空預(yù)壓分為I~X等十個分區(qū),每個分區(qū)面積為17167.5平方米。

        工程地質(zhì):本工程所涉及的土層地質(zhì)情況自上而下分層描述如下:

        第1層:沖(吹)填土(Q4al

        灰黃色,松散,為新近人工吹填的堆積土,松散,未完成自重固結(jié)。主要由粉細(xì)砂和粘性土組成,分布不均勻。層厚在8.60~17.40米。

        第2層:淤泥(Q4mc

        灰色,流塑,飽和,干強度中等,低韌性,搖振反應(yīng)無,切面光滑。含有大量有機質(zhì)和腐殖質(zhì)。含有少量貝殼殘骸。層頂埋深在8.60~17.40米,層厚6.80~23.20米。

        第3層:粘土夾砂(Q4mc

        灰色,軟塑,干強度低,低韌性,搖振反應(yīng)中等,無光澤。含有少量貝殼殘骸,局部含砂量較高。層頂埋深在23.20~32.40米,層厚1.00~5.30米。

        2.總體施工流程

        施工流程為:場地整平及鋪設(shè)砂墊層一打插塑料排水板一開挖粘土壓膜溝一鋪設(shè)無紡?fù)凉ひ讳佋O(shè)密封膜一試抽真空一真空預(yù)壓一卸載真空一檢測。

        3.主要施工工藝

        3.1 砂墊層施工

        本工程為無施工墊層的砂墊層施工,即直接在吹填土形成陸域基礎(chǔ)上,回填0.5m厚砂墊層。砂墊層的總量為85838m?。

        施工難點:地質(zhì)為新近人工吹填的堆積土,松散,未完成自重固結(jié),層厚在8.60~17.40米,無地基承載力,無法滿足工程施工的需要。

        應(yīng)對措施:針對這個問題,經(jīng)過我部研究,取得設(shè)計單位同意后,通過增加荊芭和竹架等材料,提高地基承載力,使其達(dá)到滿足施工的要求。

        施工工藝(從下向上)為:鋪設(shè)編織布一綁扎竹架網(wǎng)一鋪荊笆一鋪設(shè)編織布一砂墊層施工。

        質(zhì)量控制措施:

        (1)以區(qū)為單位進行加工,編織布進行現(xiàn)場加工縫制,最終形成一個施工區(qū)域就是一整塊編織布,避免因施工擾動造成淤泥上涌,增加施工難良的現(xiàn)象的發(fā)生。

        (2)對于荊芭,竹子質(zhì)量的控制,選取質(zhì)量好的材料,避免因材料老化、腐朽,達(dá)不到支撐作用要求。荊芭鋪設(shè),采取滿鋪的方式進行,每個荊芭搭接長度為20cm。竹架采取井字形搭接,搭接長度為50cm,

        (3)現(xiàn)場備用抽水泵,對現(xiàn)場的積水及時進行排除,有利于后續(xù)砂墊層施工的推進。

        3.2 塑料排水板工程

        本工程塑料排水板總長3588582m,施打SPB-B型塑料排水板,排水板間距為1m,正方形布置。塑料排水板入土深20m,板頭多出砂墊層0.3m,總長20.8m,采用軌道式插板機。

        施工難點:本工程排水板底部處于淤泥土中,在塑料排水板插設(shè)中帶來很大的困難,回帶率高。

        應(yīng)對措施:

        (1)提高樁靴與插管底端結(jié)合處的密封性,減少淤泥被擠入樁管。在施工過程中將樁管出料口處塑料排水板反向?qū)φ鄄迦胩坠苤校虚g插入樁靴,施工人員抓住塑料排水板的另一端,用力向下拉,使樁靴表面的塑料排水板緊貼插管底部,然后開始進行塑料排水板施工。

        (2)增加樁靴與樁管鏈接鏈條的長度,由原來的30cm增加到70cm,減緩樁靴提升的時間,使排水板在樁管向上提升過程中,利用淤泥的流塑性夾住排水板,達(dá)到留帶的目的。

        (3)增加加水裝置,在插管向下插設(shè)過程中,給插管內(nèi)加水,利用水自重額外增加一個向下的力,根據(jù)公式(G插管內(nèi)水自重+G樁靴自重及塑料排水板自重+F土體摩擦力>N插管上提時對塑料排水板的摩阻力),從而基本上解決了塑料排水板的回帶現(xiàn)象。該加水裝置由水泵、塑料水管組成,在插管進料口上方固定住塑料水管的一端,水泵的開關(guān)安裝在插板機操作室,在插管向下插設(shè)過程中,操作人員打開水泵開關(guān),給插管內(nèi)加水。加水高度由操作人員根據(jù)地質(zhì)情況控制,本工程插板施工實踐證明,當(dāng)插管進入土層時開始加水,插至設(shè)計深度后停止加水再提管,效果較好。若遇土體中存在較厚淤泥時,可適當(dāng)增加加水高度,即在插至設(shè)計深度稍停片刻再關(guān)水(以插管內(nèi)的水不從進料口溢出為準(zhǔn)),然后再向上提管,這樣可以避免淤泥擠人插管內(nèi)導(dǎo)致回帶現(xiàn)象的發(fā)生,而且增加了排水板插設(shè)的成功率。

        (4)改造樁靴:利用廢棄鋼筋或鋼板,在樁靴側(cè)面焊接一段鋼筋或鋼板,目的是增加樁靴自重,提高塑料排水板留在淤泥的成功率。

        (5)施工中,當(dāng)套管打到設(shè)計深度后,停留幾秒鐘,利用淤泥黏住外露的塑料排水板,然后緩慢提升套管,這樣可以減少回帶現(xiàn)象的發(fā)生。

        (6)發(fā)現(xiàn)套管有破損小孔時,立即焊接處理,避免淤泥通過小孔滲透到插管里面,堵塞插管。

        3.3真空預(yù)壓工程

        本工程對真空預(yù)壓這個施工工藝,采取以下改進措施,提高軟基排水固結(jié)效果。

        (1)真空預(yù)壓排水通道改進

        為了提高塑料排水板的排水效率,經(jīng)設(shè)計單位同意后,把支濾管的間距由原來的6m改為1m,即是將每一排的排水板通過波紋管連接起來,直接將水從波紋管排出地面。

        (2)利用圍堰、自然沉降進行蓄水增壓,形成真空聯(lián)合堆載

        在I~X等10個分區(qū)的四周利用袋裝土筑圍堰,把通過排水通道抽出來的水,重新利用,覆蓋在密封膜上面,利用水的自重形成水靜力堆載。根據(jù)達(dá)西定律可知,土體中孔隙水的滲透速度v與水力坡度(△h/L)成正比,增加水頭差△h和減少排水距離L,都可加速土體排水固結(jié)。

        真空預(yù)壓的工作機理是通過降低土體中孔隙水壓力,即是使加固區(qū)域內(nèi)形成負(fù)超靜孔隙水壓力,加固區(qū)域內(nèi)外存在水頭差,最終形成滲流需要的水力梯度;而水靜力堆載預(yù)壓是由于堆載產(chǎn)生正的超靜孔隙水壓力(一般的堆載預(yù)壓是利用開山石進行的),通過孔壓的消散而使強度得到提高,兩者聯(lián)合作用,正負(fù)孔隙水壓力的壓差增大,增加水頭差△h,加快孔壓的消散,加固效果更好。

        4.施工效果

        經(jīng)第三方檢測單位進行檢測,實體檢測情況如下:

        從真空預(yù)壓的10個處理區(qū)域的加固前和加固后鉆孔去土檢測的土工試驗成果來看,經(jīng)真空預(yù)壓地基處理,土體含水率有所降低,土體有明顯改善。

        從真空預(yù)壓的10個處理區(qū)域的加固前和加固后十字板強度剪切試驗成果來看,經(jīng)真空預(yù)壓地基處理,土體的十字板剪切強度有明顯的提高。

        通過真空預(yù)壓地基處理過程中的空隙水壓力觀測,孔隙水壓力消散比較明顯,土體中的孔隙水排出,有效應(yīng)力增長,土體逐步得到固結(jié)。

        地基處理后,地基容許承載力均大于設(shè)計要求(70kpa),滿足設(shè)計要求同意卸載。

        5.結(jié)語

        本工程通過采取了荊芭、竹架網(wǎng)等措施,解決了無工作墊層進行拖工的難題,同時節(jié)約了成本;通過了改進排水通道,增加蓄水形成真空聯(lián)合堆載,加快了施工進度,縮短了工期并節(jié)約了成本,為以后的工程施工積累經(jīng)驗。

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