盧珊珊，石　鑫

(1.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江　杭州　310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江　杭州　310020)

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真空預(yù)壓技術(shù)在某墾區(qū)河道軟基處理工程中的應(yīng)用

盧珊珊1,2，石鑫1,2

(1.浙江廣川工程咨詢有限公司，浙江杭州310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020)

真空預(yù)壓法作為一種簡(jiǎn)便快速、經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的地基處理方法，已經(jīng)在全國(guó)各地得到了廣泛的運(yùn)用。針對(duì)溫州市某墾區(qū)河道，為滿足邊坡穩(wěn)定要求，在河道駁岸以及上部景觀結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行地基處理是非常必要的。對(duì)多種地基處理法進(jìn)行比選后，采用真空預(yù)壓法進(jìn)行軟基處理。

真空預(yù)壓法；軟基處理；排水固結(jié)法

1　問題的提出

工程建設(shè)中經(jīng)常遇到軟土和不良地基，主要包括：軟黏土、有機(jī)質(zhì)土和泥炭土、松散的砂土和粉土、人工填土等，當(dāng)天然地基中的軟土和不良地基土不能滿足建筑物的穩(wěn)定、變形以及滲透的要求時(shí)，就需要對(duì)地基進(jìn)行加固處理。地基加固處理目的包括：①提高土體抗剪強(qiáng)度，保證河道邊坡穩(wěn)定；②提高地基承載力，滿足使用期荷載使用要求；③降低土體壓縮性，滿足構(gòu)筑物后期沉降控制要求[1]。

軟基處理應(yīng)根據(jù)軟土厚度、工程特點(diǎn)和工期要求采用合理的處理方法。溫州地區(qū)目前廣泛采用的軟基處理方法包括真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、水泥攪拌樁法等幾種形式。

2　工程實(shí)例

2.1墾區(qū)河道簡(jiǎn)介

擬開挖墾區(qū)河道屬于墾區(qū)濱海綠帶景觀工程。河道西臨墾區(qū)規(guī)劃道路、東臨已建成海堤，道路工程目前處于堆載預(yù)壓階段，海堤已竣工驗(yàn)收。擬開挖河道處已有一條底高程0.00～1.00 m的臨時(shí)河道。

按照景觀部分施工圖，河寬30～65 m，自西北—東南方向展布。擬建場(chǎng)地原為灘涂，后經(jīng)吹填形成陸域，擬開挖河道河底高程為-1.00 m。河岸兩側(cè)為景觀植被、小品等，為達(dá)到景觀效果，兩岸堆土起伏、高程不一。

按照景觀部分施工圖，在常水位河寬較窄的河道，常水位岸線以下按1∶5的坡度放坡到河底，基本型式見圖1。

圖1　河道駁岸典型斷面圖

按照景觀部分施工圖，在局部常水位河寬較寬、有親水棧道以及平臺(tái)處的河道，常水位岸線以下按1∶8的坡度放坡到河底，基本形式見圖2。

圖2　河道駁岸典型斷面圖(有親水棧道及平臺(tái)段)

2.2水文地質(zhì)

河道常水位為2.60 m，河道20 a一遇澇水位為3.26 m。地基土主要設(shè)計(jì)參數(shù)見表2。

表2　地基土設(shè)計(jì)計(jì)算主要參數(shù)建議采用值表

注：表中直剪Cc、Φc為固結(jié)快剪試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)值，設(shè)計(jì)使用時(shí)乘以0.7系數(shù)或按經(jīng)驗(yàn)折減取值，吹填土按0.5～0.6系數(shù)折減。

2.3地基處理方案比較

針對(duì)墾區(qū)河道的軟基處理工程,將真空預(yù)壓法、堆載預(yù)壓法、水泥攪拌樁法進(jìn)行對(duì)比(見表1)。

表1　地基處理方案比較表

根據(jù)溫州地區(qū)已建工程的工程經(jīng)驗(yàn)，真空預(yù)壓法適合本工程，且工期較短、工程投資較低。

2.4設(shè)計(jì)目的

選取2個(gè)河道典型斷面進(jìn)行直接開挖河道條件下施工完建期的岸坡穩(wěn)定計(jì)算。

計(jì)算結(jié)果見表3。

表3　穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果匯總表

以斷面1和斷面2為例，計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖3～4。

圖3　斷面1穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖

圖4　斷面2穩(wěn)定計(jì)算簡(jiǎn)圖

計(jì)算結(jié)果顯示，若直接開挖河道，施工期河道東、西側(cè)岸坡穩(wěn)定安全系數(shù)均不能滿足規(guī)范要求。這是因?yàn)楹拥赖拈_挖及景觀綠帶兩側(cè)的填方降低了岸坡穩(wěn)定性，分析結(jié)果可知，河道岸線離海堤內(nèi)側(cè)坡腳較近，填土高度較高、坡度較陡的地方穩(wěn)定系數(shù)尤其低。另外，通過計(jì)算簡(jiǎn)圖可知，最危險(xiǎn)滑弧有可能穿過海堤的拋石子堤或閉氣土方，這對(duì)海堤堤身結(jié)構(gòu)完整性和滲流穩(wěn)定都是不利的。

為滿足河道邊坡穩(wěn)定、海堤背水側(cè)整體穩(wěn)定、海堤堤身結(jié)構(gòu)完整性以及后期綠化帶景觀設(shè)施的要求，在河道駁岸以及上部景觀結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行真空預(yù)壓處理。和一般的真空預(yù)壓工程不同，該景觀河道沿河向?qū)挾炔灰唬瑑砂抖淹疗鸱?、高程不一，所以不同河段的真空預(yù)壓處理范圍與排水板處理深度不同。

3　真空預(yù)壓方案設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)條件

河道開挖在地基處理之后進(jìn)行(即軟基處理完成后，再進(jìn)行河道開挖)。設(shè)計(jì)條件見表4。

表4　真空預(yù)壓設(shè)計(jì)條件表

3.2方案設(shè)計(jì)

真空預(yù)壓施工前進(jìn)行場(chǎng)地整平；預(yù)壓斷面從上到下分別為2層密封膜、1層200 g/m2的無紡?fù)凉げ肌?.50 m厚的中粗砂墊層、1層30 kN/m的編織土工布；為了保證密封性，在真空預(yù)壓區(qū)域周邊打設(shè)單排黏土圍封樁，間距0.50 m，樁體進(jìn)入不透水土層至少0.50 m；豎向采用C型塑料排水板插設(shè)，塑料排水板底高程為-9.00～-17.50 m，正方形布置，排水板間距為0.90 m。典型斷面見圖5。

本次真空預(yù)壓要求膜下真空度穩(wěn)定地保持在85 kPa 以上。試抽氣后膜下真空壓力達(dá)到85 kPa 后可開始計(jì)時(shí)，并轉(zhuǎn)入正常抽真空階段，時(shí)間為100 d。

圖5　真空預(yù)壓典型斷面圖

3.3穩(wěn)定計(jì)算

以斷面1和斷面2為例，確定真空預(yù)壓范圍，并根據(jù)計(jì)算所得的強(qiáng)度增長(zhǎng)指標(biāo)，進(jìn)行軟基處理后的岸坡穩(wěn)定計(jì)算，計(jì)算結(jié)果見表5。

表5　穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果匯總表

根據(jù)JTS 147-2—2009《真空預(yù)壓加固軟土地基技術(shù)規(guī)程》的規(guī)定，當(dāng)軟土層深厚，對(duì)以穩(wěn)定性控制的工程，排水板打設(shè)深度應(yīng)超過危險(xiǎn)滑動(dòng)面下3.00 m。經(jīng)計(jì)算，本次真空預(yù)壓排水板底標(biāo)高為-9.00～-17.50 m。

4　結(jié)　語(yǔ)

(1)若按景觀綠帶施工圖中的河道駁岸設(shè)計(jì)直接開挖河道，對(duì)河道邊坡穩(wěn)定、海堤背水側(cè)整體穩(wěn)定、海堤堤身結(jié)構(gòu)完整性、海堤滲透穩(wěn)定均帶來不利影響，必須在河道駁岸以及上部景觀結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行地基處理。

(2)通過比選，并根據(jù)溫州地區(qū)已建工程的工程經(jīng)驗(yàn)，真空預(yù)壓法適合本工程，且工期較短、工程投資較低。

(3)與大多數(shù)真空預(yù)壓項(xiàng)目不同，本工程針對(duì)墾區(qū)景觀河道的軟基處理，河岸兩側(cè)為景觀植被、小品等，且為達(dá)到景觀效果，兩岸堆土起伏、高程不一，所以不同河段要求的真空預(yù)壓處理深度不同。

(4)真空預(yù)壓處理后，經(jīng)計(jì)算，河道邊坡穩(wěn)定安全性以及海堤背水坡整體穩(wěn)定安全性均滿足規(guī)范要求。

[1]婁炎編．真空排水預(yù)壓法加固軟土技術(shù)[M].北京：人民交通出版社,2002.

[2]徐鍇,梅國(guó)雄,宰金珉,等.真空預(yù)壓土體的變形研究[J].巖土力學(xué)，2007(11)：2471-2474.

[3]徐宏,鄧學(xué)均,齊永正,等.真空預(yù)壓排水固結(jié)軟土強(qiáng)度增長(zhǎng)規(guī)律性研究[J].巖土工程學(xué)報(bào)，2010(2)：285-290.

[4]龔曉南,岑仰潤(rùn).真空預(yù)壓加固軟土地基機(jī)理探討[J].哈爾濱建筑大學(xué)學(xué)報(bào)，2002(2)：7-10.

(責(zé)任編輯姚小槐)

2016-01-15

盧珊珊(1987- )，女，工程師，碩士，主要從事水工結(jié)構(gòu)研究工作。

TU472.3+3

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1008-701X(2016)03-0064-03

10.13641/j.cnki.33-1162/tv.2016.03.019