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摘要:近年来,随着我国港口建设在不断的增多,而软基工程的质量问题越来越得到我们的重视,如何解决港口工程建设的软基处理问题,是本文所要探讨的重点。
关键词:软基;处理;方案;难点
1.地质条件及陆域形成
某码头工程的港区位于浅滩中,水面开阔,水下地形平坦,水下地面标高为(-1.0~-2.)m。港区的天然地基主要包括淤泥、淤泥质黏性土、粉细砂、粉质黏土、强风化花岗岩和中风化花岗岩。码头工程的结构采用的是高桩梁板式结构,码头平台通过半直立半斜坡式接岸结构与港区陆域接驳。
1.1 软基处理要求
因为本码头工程的地基不能够满足地基承载力的要求,所以需要对软基进行处理,以满足土建的要求。按照码头工程的标准,残余沉降需要控制在0.5m以内。在建筑工程中,残余沉降需要控制在0.2 m以内。考虑到本工程主要是港口工程,土建不是重点,所以残余沉降以0.5m以下为标准,在土建的位置根据地基的情况选择合适的基础形式来控制地基变形。根据结构要求,堆场和土建区的地基承载力按≥160kPa控制,道路及一般场地的地基承载力按≥100kPa控制。
2.软基处理的重点与难点分析
(1)地质条件差。软土深厚、压缩性大、强度底是码头工程普遍存在的地质条件。在本工程中,软土地基的厚度超过了20m,所以控制残余沉降难度较大,所以本工程的软土地基处理具有较大的挑战性。在软土地基上进行施工,施工荷载已经超过了软土地基的承载极限,所以在进行施工的过程中,需要考虑地基的整体稳定性。
(2)地质情况复杂。本工程中地质情况的复杂主要包括以下两个方面:其一,软土的土层复杂,在粉质粘土层的下面,有一定厚度的淤泥质土。其二,在进行软土处理之前,需要对码头接岸结构的地基进行换填。本工程的换填工程量较大,同时换填的区域和软基处理范围有重叠。换填范围内外的地质情况有一定的差别,这就造成了本工程的难度较大。
(3)要处理好预留用地和未来改造问题。一般在进行软基处理的时候主要包括二个施工期。在施工的前期,预留用地需要投入生产,以减少预留用地对生产造成的不良影响。在施工的后期,需要考虑杂货堆场转变为重箱堆场的问题。预留用地和未来改造的问题是必须要考虑的。
3.软基处理方案
3.1 方案比选
因为工程的软土地基处理中存在较多的难点,换填法、深层搅拌法、砂石桩法、高压喷射注浆法等造价过高,而采用强夯法不能够满足工程量减少的需求,排水固结法比较合理,根据目前排水固结法的方式主要分为堆载预压法和真空预压法。在本工程中采取两种方式都可以,真空预压排水固结法能够减少施工时间,但是施工的工艺相对复杂,造价较高。堆载预压的造价相对较低,同时技术比较成熟,所以在进行施工的过程中,质量可以得到较好的控制。
地基处理方案,初步设计时选择的是组合方案,在设计荷载较小的生产辅助区域采取堆载预压法,在对质量要求较高的换填范围内的堆场采取真空堆载预压方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是根据工程实际情况,填充范围内的堆场采用真空预压的过程中,密实性难以保证,所以选取堆载预压法。在软土深厚的堆场以及仓库等区域,开始选取的是真空预压方案,但是经过施工图设计后,发现前期用地范围减少,大部分采用真空预压方案的区域规划为预留用地,所以将这部分用地的方案定为堆载预压方案。在进行预留用地软基处理方案确定的时候,加入了低位高真空击密法进行比选,因为低位高真空击密法具有对长期用地干扰小、工期短等特点。在进行方案确定的过程中,因考虑到此方法对深厚软基残余沉降的质疑,而取消了该新技术的使用。所以最后的方案在堆载预压法和真空预压法中进行选择。真空预压法由于在抽真空过程中会对周边已有的道路结构造成破坏,严重影响港区生产,所以真空预压法被排除。虽然堆载预压法也存在相应的缺点,但是相比其他方法,堆载预压法的安全稳定性好,同时这种技术较为成熟,能够很好地控制工程质量。
3.2 关键性技术问题的对策
堆载预压方案属较为常规的软基处理方案。地质条件的不同,对整体稳定性的控制也存在相应的差异。在本码头工程中,预压荷载和工程质量存在一个矛盾的问题。当预压荷载太大的时候,护岸的整体稳定性会受到较大影响。地基处理是工程中的重点,但是同样不能够忽视护岸的整体稳定。软基处理需要适当控制预压荷载大小,同时控制加载速率,在进行软土堆载的过程中,需要监测护岸的稳定性情况,避免出现堆载过大造成护岸工程造价增加。对于粉质黏土层以下的软土,在进行设计的时候经过了沉降分析,分析发现软土厚度小,产生的总沉降不大,若进行处理,处理难度较大,考虑到总沉降小,所以这部分软土可以不处理。
因为工程中换填区域的地质差别较大,所以需要灵活地设计预压荷载强度。对于软土较厚的区域,需要按照设计荷载进行加载,使得地基处理满足残余沉降的需求。对于软土厚度较小的区域,允许让扣除沉降补偿后的预压强度等于或小于地面设计荷载,这样就能够较好地平衡差异沉降,同时又能够减少成本。在进行预留用地的处理过程中,以降低对港区的干扰为原则,可以提前处理部分预留场地。在进行预留场地堆载预压的过程中,堆载边坡不占用周边道路,也避免了预留用地在施工过程中产生的沉降对周边场地造成破坏。
3.3 方案实施流程
本工程中软基处理开始于吹填砂至高程3.5m后开始。砂垫层选择0.7m后的中粗砂,然后布置塑料排水板。按照工程的标准,此处塑料排水板的间距是1m,深度控制在(-17.0~-25.0)m。布置工作完成后,需要按照要求进行分级堆载,具体的堆载厚度根据设计荷载的不同是不同的。生产辅助区(含道路)堆载厚度为2.3m,前期堆场和仓库区堆载厚度为(2.3~3.3)m,预留用地(按重箱堆场考虑)堆载厚度为5.0m。堆载材料需要根据就地取材的原则进行,在本工程中,附近山体采石的成本较低,所以选取石头作为堆载材料。在堆载的过程中,需要根据不同区域的要求不同,合理地控制压实度以及固结度。
4.结语
通过方案的比选,本工程最终选择了堆载预压法。从施工的情况来看,堆载预压法对工程的质量具有较好的保证。软基处理之后,地基的残余沉降量较大,为了减少残余沉降对结构的影响,在进行结构设计的时候需要选择合适的地基形式。在工程中,对地基承载力要求较高的建筑物区域,仅仅采用排水固结法不能够达到使用的要求,但是可以选择合适的地基形式来弥补这个缺点。
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论文作者:姚泽鑫
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/16
标签:预压论文; 工程论文; 地基论文; 方案论文; 荷载论文; 堆场论文; 真空论文; 《基层建设》2016年17期论文;