刘诗瑶 李岩松 颜斌 樊冬冬 何晓东
中建三局一公司 湖北 武汉 430000
摘要：软土地基传递接力式排水固结施工技术是利用塑料排水板与轻型井点降水相结合，在降排水期间穿插强夯施工快速提升地基承载力的施工方法。结合曹妃甸工业区港池岛西侧土地整理项目对吹填造地区域软弱地基土地加固施工过程总结该方法可以试用于类似围海造地软弱地基加固工程。
关键词：吹填造地区域软弱地基、传递式降排水、固结
引言
近几年，随着国家沿海城市高速发展，土地资源日益紧缺，人类正在不断向海洋地域扩张土地，沿海城市吹填造地后形成的陆地区域日渐加大，传统的设计做法是先将淤泥吹填到围垦区放置晾晒若干年，待其自然沉降达到一定固结度，表面形成具有一定强度的硬壳层后，再进行掺拌加固处理。这种为使表层达到一定承载力而进行的长时间晾晒，必然会影响后续工程的施工进度，在时间上和财力上的消耗都很大。因此，寻找一种淤泥软基快速处理的施工方法十分必要。目前该区域现状非常适合采用动力排水固结类方法“软土地基间接传递接力式排水固结法”进行处理。
1 场地内土层概况
河北省唐山市曹妃甸区作为华北地区重要港口城市，属于围海造地区域，其土质主要为人工吹填土以及第四系全新统滨海相沉积层，地势较平坦，地形简单，地貌类型单一，属滨海相沉积平原地貌，土层以吹填土、粉土、淤泥质土分布为主，最大淤泥层厚度约5.8m，长期存在地表水，地表水深度约为0.2m。地下水主要为潜水及承压水，赋存于全新世砂土、粉土层中，含水层厚度大，渗透性较强，富水性良好，稳定水位标高1.75m～4.74m。
2 工艺加固原理
首先该方法降水方式综合塑料排水板与轻型井点，塑料排水板插入穿透软弱地基土层深度,上部端头伸出砂垫层底面，利用粘土层较其它土质的密封性能好的特点，上部抽排水时形成抽真空环境，使塑料排水板作为塑向排水通道将下部淤泥层内地下水传递至上部，然后在上部插入不同深度的轻型井点管，将此范围内地下水水抽排至地表外，使其与塑料排水板形成一套分级接力式降排水系统，由深至浅将水传递出去。
待地下水位下降至设计要求时，插入强夯施工，经过多轮强夯表层土体在夯击能作用下快速得到加固，整体更加密实，竖向塑料排水板在此时又作为夯击能能量竖向传递通道，将能量传递至深层地基部位达到深层加固土层的目的，可快速提升地基承载力。
3 施工工艺
3.1场地平整
3.1.1排水沟开挖
对土地整理四周开挖明排水沟，排水沟开挖深度2.5m，开挖坡度1:2以保证现场边坡施工安全。
图1排水边沟开挖
3.1.2砂垫层铺设
结合现场机械重量铺设500mm厚的砂垫层，砂垫层一方面可保证现场机械作业大大提升，保证塑料排水板正常施工；另一方面上部土层的覆盖起到起到一定封闭作用，形成更好的抽真空条件，提升轻型井点的降水效率。
3.2 淤泥层塑料排水板施工
塑料排水板底部穿透下卧淤泥土层，进入底部土层不小于500mm，顶部伸出上部砂垫层200mm，总长度6m-7m，塑料排水板结合场地位置间距0.9m，正方形均匀布置。
塑料排水板施工顺序为：插板机组装、板位标记→安装塑料排水板→沉管插板→提升套管及回带量测量→塑料排水板剪断、孔洞回填。
3.3 轻型井点降水
轻型井点打设施工顺序为：钻孔→安放支管和填滤料封堵→安装总管及真空泵→调试抽水和分阶段抽水
轻型井点管先在场地外围布置一圈以防止外围地下水及特殊天气对场地内地下水位产生不良影响，再在场地内侧布置一圈井点用于施工区域内地下水外排，延长边方向每隔9m布置一道竖向井管用以收集塑料排水板传递的地下水，轻型井点管分别打入地表下2m与4m，采用跳打方式保证每相邻两根井点管长度均不同。
降排水分阶段开展：
第①阶段：场内塑料排水板与轻型井点施工完成后第一次抽排地下水，主要对表层地下水进行外排处理，地下水位降至地表以下2m时停止降水。
第②阶段：第一次点夯完成后连接破坏井管开始降排水，主要对塑料排水板传递的深层地下水外排，地下水位降至地表以下2m且孔隙水压力消散90%以上时停止降水。
第③阶段：第二次点夯完成后拔除内侧井点管，保留四周外侧井点管主要防止外侧地下水进入施工区域内，地下水位降至地表以下2m且孔隙水压力消散90%以上时停止降水。
3.4 强夯处理
现场共进行三次强夯施工，分别为两次点夯施工、一次满夯施工，夯机施工前需进行试夯，强夯停夯标准如下：最后两击的平均沉降量小于5cm，夯坑周围地面不应发生过大的隆起，不因夯坑过深导致提锤困难。点夯施工时均待地下水位下降至2m时，第一遍点夯夯点间距为3.0m×3.0m，矩形布置，夯击能为1500KN•m，每点4~6击，第二遍夯点夯夯点间距为3.0m×3.0m，矩形布置，夯击能为1200KN•m，每点4~6击，最后一遍满夯夯夯击能采用500KN•m，满夯施工采用搭接夯，搭接宽度1/5~1/3夯锤锤印，每点1~2击。
4 加固效果
待满夯施工完成后控制场地标高进行场地平整，吹填造地区域软卧地基土体加固过程基本完成，地基承载力检测满足设计及相关规范要求。
5 质量控制要点
5.1降排水施工阶段
施工之前应提前勘测现场，对地勘报告仔细阅读，对现场土质、地质情况详细了解。相关施工机械设备及材料进场前严格开展进场验收，保证施工设备及材料的完好性。施工前保证现场临电设施完善，以确保抽水连续进行。防止抽水作业断断续续导致现场水位上升，孔隙水压力过大地基承载力提升缓慢。
严格控制塑料排水板的打设标高，使其打入软卧地基层下指定标高，防止出现浅向偏差，塑料排水板验收合格后，应及时用砂垫层砂料仔细填满打设时在板周围形成的孔洞。轻型井点总管流水坡度流向真空泵方向，在抽水过程中为控制流水量，水位降到所要求的水位后，应适当降低出水量，使抽吸与排水保持均匀。
5.2强夯施工阶段
强夯点夯施工前对地下水位进行观测，保证水位下降到指定位置并稳定至少2天后才可开始强夯施工。点夯施工前对夯锤重量进行进场验收，提升高度在试夯时及时复测，保证设计夯击能的实现。严格按照停夯标准开展强夯点夯施工，满夯施工前拔出现场内部轻型井点管，继续保存外围一圈轻型井点管以防止外部地下水流入施工区域，影响后续强夯施工质量。待场地平整完成后及时进行地基承载力检测，严格控制检测过程，保证检测结果符合相关规定。
结束语
本工程对吹填造地区域采用新的间接分级接力式排水固结技术，使地下水位下降迅速，软弱地基承载力快速提升，整体工期大大缩短，现场管理质量过程控制要点明确，现场管理形象大大提升整体施工效果良好。减少部分资源减少能源消耗，具有良好的经济及社会价值。该技术在沿海吹填造地区域具有较大的推广价值。
参考文献
[1]中华人民共和国《吹填土地基处理技术规范》GB51064-2015.
[2]中华人民共和国《建筑地基基础工程施工质量验收规范》.
论文作者:刘诗瑶,李岩松,颜斌,樊冬冬,何晓东
论文发表刊物:《防护工程》2018年第10期
论文发表时间:2018/9/27
标签：塑料论文; 土层论文; 地下水论文; 排水板论文; 淤泥论文; 现场论文; 地基论文; 《防护工程》2018年第10期论文;