淺談不同工況下機打排水板軟基工作面的處理方式

陳真宇

摘 要：軟基處理中，工作面處理是其中一個難點，也是保證工程后續(xù)施工能否順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。本文主要介紹了奉化濱海新區(qū)圍墾區(qū)軟基處理中常見的兩種工作面處理方式，并對其合理性及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了比較分析，為類似工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：土工織物；砂墊層；土質(zhì)；含水率；處理

1 工程概況

吹填土處理的方法大概分為兩類，一類是物理的方法，通過對土體進(jìn)行沖擊或者使土體內(nèi)出現(xiàn)壓差，以此排出孔隙水，比較典型的是強夯法、堆載預(yù)壓法、真空預(yù)壓法等，另一類是化學(xué)的方法，該方法就是在吹填土中添加外加劑，外加劑與土體中的物質(zhì)成分發(fā)生反應(yīng)，使土體固結(jié)。奉化濱海新區(qū)以南地塊根據(jù)自身土質(zhì)特點，經(jīng)過各種地基處理方式的實踐比較分析，現(xiàn)在主要采用淺層真空預(yù)壓+石渣填筑的處理方式。

奉化濱海新區(qū)沿海中線以南地塊圍墾區(qū)2014年采用航道疏浚土吹填而成，疏浚土以淤泥質(zhì)粘土為主，此類土的性質(zhì)具有天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、滲透系數(shù)小的特點，導(dǎo)致地基承載力差。2018年該地塊規(guī)劃明確并開始實施，由于規(guī)劃時間過長，地塊在吹填后沒有第一時間進(jìn)行軟基處理，吹填土沉積多年，蘆葦叢生，地塊表面形成20-50cm硬殼層，造成人工插板困難，擬采用小型插板機進(jìn)行排水板插打。因此工作面處理的好壞，為小型插板機提供良好的工作平臺是關(guān)系到工程能否順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

本工程采用淺層真空預(yù)壓法，排水板深度在4.5-6m，膜下真空度達(dá)到85kPa后抽持續(xù)真空90天，達(dá)到設(shè)計地基承載力5T。設(shè)計工作面擬采用一層編織布（200g/㎡）、一層無紡?fù)凉げ迹?30g/㎡）、兩層土工格柵及60cm砂墊層的方式處理。但實際施工過程發(fā)現(xiàn)由于工程區(qū)域2014年吹填完成，經(jīng)過5年沉積，造成區(qū)塊分為兩種情況：1）、灘地高程較高，常年無積水區(qū)，表面已形成較厚硬殼層，蘆葦遍布，作業(yè)人員能在工作面正常行走；2）、灘地低，常年積水，表面硬殼層不具備作業(yè)人員行走的條件。如全部采用設(shè)計處理工作面執(zhí)行，不僅浪費土工織物，經(jīng)濟(jì)不合理，而且造成施工工序復(fù)雜，工期長。

針對不同地質(zhì)條件，對工作面的不同處理是機打排水板中一項最基礎(chǔ)的工作，該工作包括各土工織物墊層的鋪設(shè)選擇及水平砂墊層的施工等。通過以往施工經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)工作面施工的合理性，直接影響工程的施工進(jìn)度以及成本，因此針對不同工程的地質(zhì)情況，應(yīng)采取不同的處理方式，這樣既能保證工程施工進(jìn)度，又能夠降低工作面材料（如竹排架、土工布、土工格柵、砂墊層等）的損耗率，從而大大節(jié)省施工成本。

2 工作面處理的方式

正常行走區(qū)域：表面已存在較厚硬殼層，蘆葦叢生，對蘆葦進(jìn)行切割處理，不僅工程量大，費用高，而且殘留根部在抽真空階段極易破壞真空密封性，宜對蘆葦進(jìn)行壓倒處理，既不破壞后期的真空膜，又利用蘆葦形成的人工作業(yè)面，方便在灘面鋪設(shè)一層編織布（200g/㎡），機打塑料排水板，間距0.9m，深度4.5米，正方形布置，鋪設(shè)水平濾管，并將排水板與濾管連接，在濾管上面鋪設(shè)一層無紡布（230g/㎡）和兩層真空膜，然后淺層抽真空。

主要工序施工圖如下：

低洼區(qū)（不能正常行走）：采用直接鋪設(shè)工作墊層及吹砂的方式形成工作面。在淤泥面上鋪設(shè)工作墊層，包括一層編織布（200g/㎡）、兩層土工格柵（>15Kn），一層無紡布，最后直接在其上吹設(shè)砂墊層（0.6米）以形成工作面，滿足樁機等機械設(shè)備能在其上爬行。

3 工作面處理方式的合理性分析

兩種不同工作面處理方式的合理性分析：

正常行走區(qū)域：由于地勢較高，沉積多年，施工區(qū)域表層形成一個天然的硬殼層，利用蘆葦及硬殼層，具備人工鋪設(shè)土工織物的條件。

鋪設(shè)編織布的主要作用在于一方面作為持力層，增加地表的承載力，確保小型插板機可以順利進(jìn)行機械插板施工，另外一方面還可以有效減少插完排水板后流泥狀的淤泥順著排水板往上“翻漿”；鋪設(shè)230g無紡布的作用是保護(hù)密封膜被異物刺破；以上編織布、無紡布之間均使用便攜式縫紉機雙線多道現(xiàn)場縫制，搭接長度不小于10cm。本工程淺層抽真空期間的沉降在0.7～1.1m，使施工區(qū)域表層4.5米范圍內(nèi)的土體承載力大大提升。

低洼區(qū)：由于地勢低，常年積水，表層硬殼層薄，鋪設(shè)編織布和格柵的主要作用是均勻傳力，形成有效的持力層，防止施工過程發(fā)生人員泥陷事故；吹砂前鋪設(shè)的無紡布可以增加工作面承載力，最主要是防止砂流失。以上編織布、無紡布之間均使用便攜式縫紉機雙線多道現(xiàn)場縫制，搭接長度不小于10cm。

吹設(shè)砂墊層期間，由于低洼區(qū)基本處理各地塊中心位置，再加上土料的物理力學(xué)性質(zhì)很差，并且施工時還在進(jìn)行吹填施工，導(dǎo)致該區(qū)域表層淤積大量的浮泥，吹設(shè)砂墊層時伴隨著大量的水涌入工作面，對吹填區(qū)域表層浮泥造成推擠，在編織布或無紡布的薄弱處出現(xiàn)了撕裂，造成工作面局部區(qū)域塌陷、鼓包、翻漿等，導(dǎo)致砂流失，增加土工織物材料的使用。

兩種不同工作面處理方式的經(jīng)濟(jì)性分析：

4 結(jié)束語

4.1 根據(jù)對以上兩個工程工作面處理方式的對比分析可以看出，選擇哪種工作面處理方式，主要取決于施工區(qū)域的地質(zhì)情況。根據(jù)施工經(jīng)驗，如施工區(qū)域可以滿足人員在其上自由行走，主要包括施工區(qū)域的含水率在50%以下，并且吹填區(qū)域經(jīng)過較長時間的晾曬，其表面有30～60cm的硬殼層，可以采用直接鋪設(shè)工作墊層的方式形成工作面，減少不必要的施工工序，降低施工成本，加快施工進(jìn)度；如施工區(qū)域的含水率超過60%，且無法滿足人員在其上自由行走的要求，可以采用砂墊層的方式形成工作面（對于塑性指數(shù)大于25且含水率大于85%的流泥，應(yīng)通過現(xiàn)場試驗確定真空預(yù)壓施工工藝的適用性）。特殊區(qū)域可采用兩種處理方式結(jié)合的方法，確保小型插板機具備工作平臺。

4.2 對于一個工程，設(shè)計單位往往提出的工作面處理方式只有一種，但在實際施工過程中發(fā)現(xiàn)，一個工程在同一片區(qū)域范圍內(nèi)的土質(zhì)非常不均勻，土體性質(zhì)差別很大，對于所有施工區(qū)域均采用同一種工作面處理方式難免造成局部區(qū)域的“不適應(yīng)”，而且不同的處理方式對工程造價的差異很大。因此在施工過程中，施工技術(shù)人員必須提前對施工區(qū)域做一個詳細(xì)了解，針對不同的地質(zhì)情況采用不同的工作面處理方式，從而有效提高土工織物的利用率，降低工程成本。

參考文獻(xiàn)

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