塑料排水板及其加載技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用研究

【摘 要】 沿海地區(qū)圍海造地工程逐年增多。本文就大堤地基堤身分級(jí)處理以及加載施工要點(diǎn)、施工工藝、處理效果、技術(shù)措施展開了討論。實(shí)踐工程證明了塑料排水板在這一類工程中具有較好的適用性。

【關(guān)鍵詞】 塑料排水板；加載技術(shù)；地基處理

引言

目前土地資源越來越緊張，導(dǎo)致越來越多的圍海造陸工程在沿海地區(qū)展開。先進(jìn)行促淤工作，再進(jìn)行淤泥吹填和堆高工作，可以有效地節(jié)省用土量，所以為了確保工程安全進(jìn)行，在設(shè)計(jì)的時(shí)候要把堆載控制以及地基處理考慮進(jìn)工程開展中。

軟土地基的施工方法有很多種，然而對(duì)于沖填土還有淤泥質(zhì)土這一類的飽和粘性軟土地基處理，施工簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)利益明顯以及加固效果好的塑料排水板堆載預(yù)壓法得到了較為廣泛的運(yùn)用。本文就塑料排水板及其加載技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 工程概況

某港南側(cè)灘涂圈圍的二期大堤工程其側(cè)堤長(zhǎng)為0.505 km，順堤長(zhǎng)為3.463 km，圈圍造地的面積大約一百五十九萬平方米。大堤為斜坡式土石壩復(fù)式斷面的結(jié)構(gòu)，大堤的堤身選用的是充泥管帶內(nèi)外相結(jié)合的技術(shù)，采用吹填土作為大堤的堤心，大概有六米的吹填高度。依據(jù)調(diào)研調(diào)查得出，在堆載的受力范圍內(nèi)其土層從上至下分為：

第①至②層：這里的淤泥厚度大概達(dá)到二到六米，夾雜了一些團(tuán)塊狀的粉性土，總體狀態(tài)為飽和流塑形態(tài)，土質(zhì)呈現(xiàn)軟弱狀。

第①至③層：這一層有著相對(duì)較大的變化，其厚度大概在一到七米之間，土質(zhì)為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土與雜粘質(zhì)粉土夾雜，土質(zhì)軟弱而且分布不均衡。

第②-③層：這一層的平均厚度達(dá)到了十米左右，土質(zhì)為砂質(zhì)粉土與粉砂相夾雜，呈現(xiàn)出灰色，松軟，壓縮以及飽和的特性。

第④層：這一層的土層平均厚度大約五米，呈壓縮性、灰色、流塑～軟塑、飽和～很濕。

第⑤層：這一層是粉質(zhì)粘土，并且這一層的平均厚度大概四米左右，土質(zhì)呈現(xiàn)出流塑以及軟塑、灰色，以及壓縮性的特征。

第⑥層：這一層為粉質(zhì)粘土，而且這一層的平均厚度大概達(dá)到了三到四米左右，呈現(xiàn)出暗綠及黃綠色，水分較多。

2 地基處理方案的選擇

新淤泥的平均厚度達(dá)到了大概五米，最后的地方甚至達(dá)到了十二米，堤基在這個(gè)范圍之中，使施工的難度變大，而且一旦加載控制出現(xiàn)問題很容易導(dǎo)致施工期失穩(wěn)，更何況，在這個(gè)工程中，有著高強(qiáng)度施工，工期較短的問題，所以，采取加載控制措施以及堤基處理方案時(shí)必須與實(shí)際情況相結(jié)合，采用最符合情況的方案。

2.1 處理方案的影響因素

2.1.1 工程安全

圍海大堤的作用在于防洪防汛，圍海造陸工程的關(guān)鍵在于圍海大堤的修建，如果采用的是會(huì)讓大堤安全遭到威脅的措施，那么這項(xiàng)措施就必須被排除，否則后果不堪設(shè)想。從這里可以看出，不管何種處理方案，其實(shí)施的基礎(chǔ)就是要確保大堤安全。

2.1.2 處理效果

通俗的說，修建大堤就等于是修建一座高度達(dá)到九米的大壩，然而沙灘的承載量比較小，在沙灘上修建大壩，就會(huì)對(duì)地基土層產(chǎn)生十分巨大的附加力，衰減緩慢，壓縮厚度打，所以加固淺層地基也只能對(duì)大堤沉降起到有限的效果。因此采用的方案必須是能對(duì)大堤起到保障效果的。

2.1.3 時(shí)間

因?yàn)樗こ虒?duì)于防汛有著很高的要求而且時(shí)間性很強(qiáng)，所以，若是由于地基處理問題導(dǎo)致延誤了工程的進(jìn)度，那么則十分不合算。

2.1.4 造價(jià)

處理方案時(shí)需要考慮的因素很多，比如安全、省時(shí)、有效時(shí)以及造價(jià)等等，企業(yè)是以盈利為目標(biāo)的社會(huì)機(jī)構(gòu)，每個(gè)企業(yè)的目標(biāo)都是追求經(jīng)濟(jì)效益的良好發(fā)展，所提在制定方案時(shí)需要考慮到節(jié)省企業(yè)的財(cái)力物力。

2.2 地基處理技術(shù)

目前一般對(duì)軟弱地基進(jìn)行地基處理技術(shù)主要方法有以下幾種：

（1）換填

換填，通俗的說就是把軟弱土質(zhì)和較好土質(zhì)進(jìn)行置換。把軟弱土質(zhì)進(jìn)行大面積更換，這種方法的施工具有成本高，難度大的缺點(diǎn)，并且也不環(huán)保。

（2）加固

加固簡(jiǎn)而言之就是用打樁和注漿的手段對(duì)地基進(jìn)行加固，用以將地基的壓縮模量以及承載力都加高。根據(jù)這項(xiàng)工程的本質(zhì)來說，這種方法也只是對(duì)淺層地基能產(chǎn)生效果，對(duì)埋藏得比較深的淤泥土卻不能產(chǎn)生明顯效果；打樁的方法可以對(duì)深層地基起到作用，可是投資巨大，比較不劃算。

（3）增加土方

增加土方，也是在水利工程項(xiàng)目處理地基問題時(shí)比較常見的處理方法，就經(jīng)濟(jì)而言相對(duì)劃算。把大堤平臺(tái)加寬以及在促淤壩之間加上鎮(zhèn)壓層，都可以把大堤的穩(wěn)定性大大提高。但是增加土方的方式對(duì)淤泥相對(duì)比較淺的地基具有更明顯的作用，對(duì)淤泥較厚的地基卻不能得到安全上的保障，而且采取這種方法后，地基沉降和差異沉降會(huì)較大，大堤結(jié)構(gòu)層容易受到比較大的影響。

（4）排水固結(jié)

排水固結(jié)法通俗的說就是利用塑料排水板將軟弱土層的排水路徑縮短，加快固結(jié)的速度，使工后沉降減小。由于排水板都是由工廠進(jìn)行批量生產(chǎn)，具有成本低、質(zhì)量易控制的特征，并且因?yàn)檩^小的斷面使地基不會(huì)受到較大擾動(dòng)，在打設(shè)過程中需要的機(jī)械較輕，在軟地基上也可以使用。塑料排水板施工進(jìn)行以后，在不需要卸載的情況下就可以進(jìn)行分級(jí)加載替身的土方施工。

3 施工技術(shù)措施及效果

3.1 施工要點(diǎn)以及技術(shù)措施

首先，需要一個(gè)透水層，將一米的厚砂充填在原灘面上；然后需要一個(gè)塑料排水板的施工場(chǎng)地和一個(gè)透水層，將五十厘米厚的充泥管帶鋪在厚砂上；其次需要將土體中的孔隙水加速排水，那么久需要對(duì)塑料排水板進(jìn)行施工；再次，需要在上方鋪上土工格柵，能夠起到對(duì)大堤縱向強(qiáng)度加強(qiáng)的效果；最后，在以上各項(xiàng)完成后，鋪上一層五十厘米厚的充泥管帶，然后依次是土方以及結(jié)構(gòu)的施工。因?yàn)樾枰苊獯蟮碳虞d后失穩(wěn)的現(xiàn)象發(fā)生，還需要在土方施工的基礎(chǔ)上進(jìn)行分級(jí)加載你的措施。

3.2 實(shí)施效果

塑料排水板及其加載技術(shù)在地基處理的應(yīng)用研究中，從工程開始到大堤土方施工完成，這一項(xiàng)工程在采取以上措施后，大堤堤身并沒有發(fā)生滑移的情況，基本上多有的監(jiān)測(cè)點(diǎn)其沉降的速度也已經(jīng)達(dá)到了穩(wěn)定的效果，沉降速度都在預(yù)計(jì)范圍內(nèi)甚至更小。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的沉降速率統(tǒng)計(jì)情況來看，目前沉降速率最大的是堤芯，大概在0.25mm/d左右，其他的監(jiān)測(cè)點(diǎn)都是在0.2mm/d之內(nèi)。在吹填結(jié)束后堤頂沉降的發(fā)展收斂得很快，這就能看出土體的固結(jié)排水具有很好的效果，并且基本平行的斷面曲線也可以看出沉降速率十分相近。在預(yù)壓期和加載過程中沉降觀測(cè)也一直再進(jìn)行。從下圖3中的累積沉降量——時(shí)間觀測(cè)曲線可以看出：在填筑及預(yù)壓期內(nèi)絕大部分的沉降已經(jīng)完成，并且沉降加載的比率十分小，橫載沉降—時(shí)間比率也接近為零。工后沉降其限制要求也已經(jīng)完全達(dá)到了預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，路基具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。在工程完成以后，進(jìn)行了對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測(cè)，其結(jié)果說明軟基已經(jīng)逐漸凝結(jié)，大大提高了軟基的承載力。

4 結(jié)語

（1）使用塑料排水板對(duì)地基處理進(jìn)行適用在淤泥層比較厚的工程中，其監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可以看出土體強(qiáng)度明顯增加，固結(jié)速度也加快了。

（2）圍海造地的工程其施工范圍往往較廣，想要確保工程的安全就必須增加施工質(zhì)量的控制。

（3）土方加載時(shí)可采用分級(jí)加載技術(shù)，在施工中也需要使用信息化監(jiān)測(cè)控制對(duì)加載的速率。

在這次的塑料排水板以及其加載技術(shù)在地基處理中的研究應(yīng)用中可以看出，塑料排水板對(duì)于圍海造陸工程具有十分重大的作用，可以有效的使軟基被加固，讓圍海造陸工程能夠順利進(jìn)行，在各方面都有良好的效果。

參考文獻(xiàn)

[1] 地基處理手冊(cè)編委會(huì).地基處理手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009

[2] GB50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012

[3] 鄭世文.塑料排水管使用研究報(bào)告.山東建筑工業(yè)出版社.2011