【摘要】本文以大連港東部地區(qū)搬遷改造項(xiàng)目為背景,主要闡述了振沖碎石樁法和塑料排水板法兩種地基處理方式的特點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】軟基處理;比較;研究
1、概述
大連港東部地區(qū)搬遷改造項(xiàng)目軟弱層厚約10~13m,本文對塑料排水板和振沖碎石樁兩種軟基處理方式的實(shí)際施工效果進(jìn)行比較,闡述其施工特點(diǎn)和適用條件。
2、工藝原理
2.1塑料排水板
海上塑料排水板法主要通過打設(shè)塑料排水板形成排水通道,然后利用護(hù)岸結(jié)構(gòu)自身重量分級逐漸加載,使土體中的孔隙水排出,逐漸固結(jié)。
2.2海上振沖碎石樁
海上振沖碎石樁法是指用振動(dòng)、水沖方式在軟弱地基中成孔后,再將碎石擠壓入土孔中,形成大直徑的碎石所構(gòu)成的密實(shí)樁體,同時(shí)碎石柱體也作為排水通道,最后形成樁與樁間土的復(fù)合地基。
3、施工效果比較分析
3.1塑料排水板
據(jù)上圖分析,圓筒每次完成加載,前期都伴隨著較大沉降速率發(fā)生,但由于加載厚度的不均勻性及地基變形的不可復(fù)制性,Ⅲ斷面加載3.5m,25天后沉降速率為4.7mm/d,后期加載2m時(shí),8天后沉降速率為4.7mm/d。Ⅴ斷面加載4m時(shí),沉降速率29天后為4.8mm/d。因此,若加載厚度按照2m控制,加載時(shí)間間隔可以按照10天控制,若加載4m,可按照25~30天控制。
3.2振沖碎石樁
游艇碼頭工程為驗(yàn)證碎石樁成樁效果,對39#和40#沉箱進(jìn)行加載試驗(yàn),通過加載情況和觀測,分析出以下沉降特點(diǎn):
沉箱安裝后第2天開始加載,拋填厚度為3m,第一層加載完第二天最大沉降量為5.1cm(39#沉箱),平均約3cm;最大沉降速率為5mm/h。第一層箱內(nèi)拋填期間沉降量最大為12cm。
根據(jù)加載和沉降速率曲線,安裝沉箱(300t)產(chǎn)生的沉降速率約11mm/d左右,拋填厚度3m約33kpa荷載產(chǎn)生的沉降速率約15~20mm/d,且第一級加載一周后已趨于收斂速率降至0.2mm/h約5mm/d,在第二層拋填荷載約3m約33kpa時(shí),產(chǎn)生的最大沉降速率15~18mm/d,第二層拋石加載一周后,39#、40#沉箱的最大沉降速率分別為0.2mm/h,0.3mm/h。孔隙水壓力在3~5天消散速率較快,最快能達(dá)50%以上。
3.3 比較分析
(1)根據(jù)設(shè)計(jì)意見,沉降速率小于5mm/d可以進(jìn)行下一級加載,根據(jù)監(jiān)測沉降分析,采用塑料排水板法時(shí)加載厚度以3m控制時(shí),加載間隔時(shí)間可以按照20~25天控制,但地基變形速率較大,地基變形有超過設(shè)計(jì)報(bào)警值問題。采用振沖碎石樁法時(shí)加載厚度以3m控制時(shí),加載間隔時(shí)間可以按照7天左右控制。
(2)振沖碎石樁法孔隙水壓力消散速率較塑料排水板法快。
(3)同地區(qū)的地質(zhì)情況下,塑料排水板法地基累計(jì)沉降量約為1.3m,振沖碎石樁法地基累計(jì)沉降量約為0.53m左右。
(4)塑料排水板法工后沉降較大,如一標(biāo)段54#圓筒安裝23個(gè)月后,沉降趨于穩(wěn)定,而振沖碎石樁法在沉箱安裝5個(gè)月(203284min)后,沉降已趨于穩(wěn)定,即塑料排水板法工期長。
4、工期比較
根據(jù)工程實(shí)際情況和兩種處理方式的沉降特點(diǎn)分析,若以1公里的護(hù)岸工程為例,則塑料排水板法的工期需2.0~2.5年,而采用振沖碎石樁法則需1年左右。
5、結(jié)論
通過大連港東部地區(qū)搬遷改造項(xiàng)目實(shí)際工程情況的分析和比較,提出對塑料排水板法和振沖碎石樁法的小結(jié):
(1)塑料排水板堆載預(yù)壓(加固深度小于20m) 優(yōu)點(diǎn):施工工藝成熟,方法簡便,造價(jià)低,可有效消除主固結(jié)沉降。 缺點(diǎn):工期長,荷載加載間隔時(shí)間長,難以有效解決地基次固結(jié)沉降,即工后沉降時(shí)間長。
(2)海上振沖碎石樁(加固深度10~20m)優(yōu)點(diǎn):工期短,工藝經(jīng)實(shí)踐已較為成熟,有較好的抗液化性能;利于孔隙水消散。缺點(diǎn):造價(jià)昂貴;對于十字板剪切強(qiáng)度很低的淤泥質(zhì)土,成樁困難,樁徑較難控制,承載力提高幅度小,工后沉降不易控制。
(3)建議:在地基處理方案的選擇時(shí)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐鼗幚淼某晒?jīng)驗(yàn),采用適用、快速、有效的處理方法,確保工程質(zhì)量和地基處理施工進(jìn)度,最大限度地減輕環(huán)境污染和減少對沿線居民的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]GB50007-2011建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S]
[2]JGJ79-2012建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S]
[3]徐國強(qiáng).海上塑料排水板施工工藝.中國土木工程學(xué)會(huì)土力學(xué)及基礎(chǔ)工程學(xué)會(huì)地基處理學(xué)術(shù)委員會(huì)第三屆地基處理學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集,1992
[4]項(xiàng)國玉.振沖碎石樁在海上防波堤工程中的應(yīng).中國港灣建設(shè),2010(8)
作者簡介:
任麗娜,女,1985年02月生,大學(xué)本科,目前從事工程管理工作。
楊冬,男,1983年12月生,大學(xué)本科,目前從事企業(yè)管理工作。