刘五店港区多种软基加固方法的应用研究

时间:2022-09-26 04:59:16

刘五店港区多种软基加固方法的应用研究

[摘要]以厦门刘五店南部港区散杂货泊位工程为例,介绍了各种软基加固方法的施工工艺及质量控制的技术措施。

[关键词]软基加固塑料排水板强夯堆载

厦门刘五店散杂货泊位工程软基处理包括天然地基处理和吹(回)填层地基处理,一线堆场软弱土层较厚区域采用塑料排水板+堆载预压加固,吹(回)填砂层采用振冲(或强夯法)加固;吹填淤泥区采用真空预压+强夯法加固,其中,预留场地仅真空预压,表层强夯待场地需使用时再进行;最后,工程回填50cm厚土石料并经震动碾压至竣工标高+7.9m。

陆域软基处理总面积为44.8万m2。其中,A-2-1区:采用“塑料排水板+堆载预压+振冲砂”的软基处理工艺,面积为5.88万m2;A-2-2区采用塑料排水板+堆载预压+强夯法(预留堆场不强夯)处理工艺,面积为5.16万m2;A-2-3区采用强夯法处理工艺,面积为3.13万m2;B-2区同A-2-1区,面积为9.81万m2;B-3区采用“真空预压+周边边界堆载预压+强夯(其中预留堆场不强夯)”的软基处理工艺,面积为14.43万m2。下面就详细地解析每个工艺的施工情况。

一、塑料排水板施工

工程的地质情况

该工程淤泥层分布较为广泛,但分布也不稳定,主要分布在拟建散货泊位后方堆场中部,且较发育,其中,A-2-1区的部分区域的淤泥厚度超过10m,其余的区域淤泥厚度均在10m以下。其次是砂混淤泥层,层厚1.5~7m,分布不稳定。

塑料排水板施工为处理淤泥层及砂混淤泥层,原设计采用高性能塑料排水板PD-100型,板宽采用10cm。在对设计意图充分理解的基础上,我参考了厦门周边软基处理工程(厦门环东海域整治工程、厦门象屿保税区、厦门现代物流园区)的施工情况,综合考虑材料组织、施工难度、经济效益等因素,在采取可靠的堆载预压和切实的质量控制措施下C型排水板也能满足要求,为此我建议作如下的优化、调整:A-2-1区(石料堆场,约6.12万m2)在施工期未采取堆载预压,其下卧软土的固结主要靠使用期的石料堆载完成,施工历时长,对排水板的质量要求较高,建议仍采用PD-100型(带刻度);其它区域(A-2-2区、B-3区、B-2区)塑料排水板优化为C型排水板(原生带、国标),各区的布设间距不变。为此,我准备了翔实、充分、有说服力的技术资料,设计院及建设单位在第一时间采纳了我的建议。该优化方案的实施降低了造价、节省了成本、解决了材料组织难度大和施工进度慢的问题,地基处理完成后,对地基加固效果进行了检测,检测数据表明地基经处理后的加固效果满足设计要求。

二、堆载预压、卸载

陆域堆载预压处理软基包括A-2区和B-2区,面积分别为9.24万m2和9.81万m2。其中,A-2-2区分三级堆载,共3万m2,卸载后进行强夯施工;A-2-3区分两级堆载,共6.24万m2,静载结束后直接进行振冲施工。堆载预压的总荷载首先要满足设计要求,通过密切的沉降观测资料分析,在不影响堆载效果的情况下,尽量缩短静载期,争取工期。这就要求每一施工区域都要埋设足够的监测仪器,在本工程中,为了每一施工区域的准确监测,我们通过各方协调,增加了3组土体深层分层沉降观测和孔隙水压力观测。这样一来每个区域都互不影响,在满足卸载条件(固结度90%)后即可分别进行下道工序施工。

三、振冲砂施工

陆域振冲砂处理软基包括A-2-1区、B-2区及A-1区、B-1区,面积分别为5.4万m2、9.16万m2、2.48万m2、3.38万m2;根数分别为0.7万根、1.2万根、0.32万根、0.43万根。振冲砂点位平面布置采用等边三角形,间距3.0m。振冲设备选用50t履带吊作为起重设备,振冲器选用ZCQ-50型,功率为50KW。

A-1区、B-1区的振冲底标高为-7.0,其余各区振冲底标高按振冲至原泥面标高控制。在大面积振冲前先做典型施工,根据典型施工调整设计参数,比如密实电流,振冲沉降量,甚至振冲功率及振冲间距等,如需调整参数则经设计同意后按照取得的参数进行大面积振冲。经过典型施工,我们确定了振冲沉降量A-1区和B-1区按1.0m考虑,其他区域按0.80m考虑。根据这一参数,我们就可以明确了振冲前砂的回填标高,按照各区域面层结构层的底标高,A-1区和B-1区的振冲前回填砂标高定为+8.4m,其余堆场区域内的按照堆场放坡标高来定,振冲前用回填砂把坡度调整出来,这样就省掉了一个调坡的步骤,加快了施工进度。

影响振冲砂密实效果的因素也有很多,留振时间短,振冲器每提升高度过大,贝壳等杂质含量过多,砂颗粒太细,振冲点平面位置偏差大等。振冲施工前,最好对振冲施工区域进行灌水,使表面干砂层饱和度,以便改善上部砂土振冲效果。从典型施工就可以看出,留振时间短与振冲点平面位置偏差大是主要的决定因素,所以在施工中一定要注重控制这两点。每天的施工区域在施工前都要放样校核,整个施工过程中都要跟踪落实,尽量减小因施工不到位造成的影响。经过我们的努力,所完成的振冲施工经试验检验标准灌入度都能满足设计要求(16击),没有造成重复施工带来的工期滞后与经济效益的影响。

四、强夯施工

陆域强夯加固范围包括吹填砂层厚度小于8~10m的A-2-2区以及真空预压加固的B-3区,但所有预留场地均不强夯。强夯总面积为18.22万m2,其中,首期工程5.47万m2,二期工程12.75万m2。

强夯采用二遍点夯一遍普夯,点夯能量2000KJ,普夯能量1000KJ,夯点正方形布设,间距4×4m。点夯为跳档夯,如下表:

强夯点位平面布置如下图所示,普夯夯点为互压1/3锤径。

强夯施工前也需要进行典型施工,待确定落距、夯击能、夯点间距等参数。本工程中强夯施工的重点,主要是在夯点布设时要控制与围隔堤的距离,避免因强夯施工而破坏围隔堤的堤身稳定性,另外,夯点的布设也要准确,过程控制中要注意不要漏夯,避免局部夯击不够到位。在每遍夯击前,应对夯点放线进行复核,夯点定位允许偏差不大于±50mm。

强夯施工别要强调的应该还是安全问题,一个是机械的安全性,一个是人员的安全,要求有专人负责。强夯施工作业区域,设置警戒和警示标志,防止人员进入。由于本工程施工面广,人员、机械较多,我们专门成立了强夯施工小组,全程跟踪落实强夯施工情况。通过确实的质量控制,强夯施工完全满足设计与规范要求。

五、真空预压施工

原设计B-3区为真空预压处理区,由于各种客观因素导致真空预压技术无法实施,故我们建议变更为堆载预压处理。这一变更方案也得到了各相关单位的确认,所以这里不作介绍。

结束语:

由于本工程的地质复杂,对施工的要求也较高,所以也应用到了很多软基处理的工艺,极推进新技术、新工艺在工程施工中的应用,把各种工艺应用的确实、贴切,主要的发挥想象,灵活运用各个工艺,不仅解决了许多技术难题,也加快了施工进度,更重要的是加强了软基处理的效果。我们会借鉴本工程的各种软基处理工艺,认真总结,争取更大的收获。

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