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摘要:沿海城市的高速发展,填海项目也逐渐增多,填海区软基处理工程施工方法中较为常见的是塑料板排水、堆载预压固结法,而在具体实施过程中的插塑料排水板、粗砂垫层和填土等环节容易导致质量问题,本文针对填海区软基处理工程的容易出现的问题,提出了相应的对策。
关键词:填海区;软基处理;问题;解决措施
1前言
近年来,沿海城市高速发展、建设用地不足和跨海交通成为了城市扩张的主要问题,为此大量填海项目正在建设之中。目前,在填海区软基处理的问题上,主要采用塑料板排水、堆载预压处理各类淤泥、淤泥质土及冲填土等饱和粘性土地基。在施工中难免会遇到一些问题进而影响工程质量,本文结合本地区的一些填海项目,以中砂垫层、塑料插板和填土预压三个关键工序为例,一起研究塑料板排水、堆载预压固结法施工容易出现的质量问题与对策。
2插板排水堆载预压固结法的主要工艺
通过设置塑料排水板、砂垫层、预盲沟等,增加土层固结排水通道,缩短排水距离,再以堆载预压,从而加速土质的强度增长,达到排水固结淤泥土质的作用。
主要工序:测量放线→围堰排水→场地平整→铺设土工布→砂垫层→安装沉降观测仪器→盲沟集水井→塑料插板→土工格栅→填土预压→卸载。以下就设置中粗砂垫层、插塑料排水板和填土预压3个关键工序,分析容易出现的质量问题及对策。
3中粗砂排水垫层设置主要问题与对策
3.1砂料质量问题
排水砂垫层的砂料质量对软土地基排水效果的影响很大,排水砂垫层的砂料要求为不含杂质的中粗砂,含泥量小于8%。如果材料质量把关不严,施工前没有对砂料做试验分析,一旦采用了含泥量高或含贝壳等大量杂质的砂料,将直接影响到工程质量。在砂面上铺填的临时施工土路,也会造成局部中粗砂层混杂超量。
对策:砂料被使用前应严格检验,确保粒径、含泥量等指标合格后再使用,在施工过程中亦按规定对砂料进行严格的抽检,不合格者坚决返工。
3.2直填中粗砂垫层的质量问题
采用汽车倒运,推土机直接铺填实施过程中,如果分区不当可能形成淤泥包,加厚正在处理的淤泥层,导致压载后沉降量增大,容易使淤泥翻流于砂垫层上,导致排水体的局部隔水,进而直接影响排水效果。
对策:①要适当减小挤淤范围,填砂时可以实行小分区处理,即将填海区分成若干个一定面积的小区来进行处理;②要尽量减小施工时对淤泥层的扰动,直填时应选用轻型推土机推砂,做到即倒即推;③要确保后续施工机械能安全施工,当所分隔的小区内淤泥被完全覆盖后,应加厚砂垫层达到设计的厚度。
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3.3吹填中粗砂垫层的质量问题
大口径管道水力吹填中,由于中粗砂容重大,水下扩散小,一般吹填前要在淤泥面上先行铺设土工布,而中粗砂在吹填时,容易集中在管口一带,极易撕裂土工布,使得中粗砂下沉而淤泥上翻,导致砂垫层通水不畅;另外由于水力分选作用的影响,较细颗粒的泥砂往往在离管口较远的水尾处沉落,导致该处砂层并非中粗砂,进而减小砂层通水性。
对策:①防止撕裂土工布,土工布的选用一定要满足强度要求,还要做好土工布的搭接、缝合和压固等现场工作;②为避免在吹填时管口砂层堆积过厚,应选用合格的中粗砂料进行吹填,并且实施中要及时移动管口;③做好跟踪测试工作,一经发现因分选使水尾细颗粒聚集而不满足要求,应及时将不合格部分清除掉,再补填中粗砂。
4打插塑料排水板主要问题与对策
塑料排水板是作为竖向排水体被打插在软基中,目的是将淤泥中的孔隙水排除软基,实施中可能因为塑料排水板质量或插板机具不符合设计标准,插板点位误差超标、插设回带过多或深度不够等问题直接影响到软基处理的效果。
对策:①严格把好质量关,对选用的塑料排水板要材料商出具出厂合格证,并按规定的要求严格分批送去检测。对插板机在施工前要进行严格的检查,确保符合标准才可以进场施工;②插设时一定要确保插板的深度。在具体的施工中,一定要确保排水板的滤心膜不被损坏,淤泥进板芯会堵塞水道,会影响排水效果。要确保桩尖与排水板的连接牢固,管靴与桩尖的配合适当,封口要严密,严防因提管时松脱导致淤泥进入管靴或排水板被带出,如果发现拔管时带出的淤泥应及时清理干净,以防淤泥进入道管中。插板深度每根必须穿过淤泥层,埋入砂层,如发现带根,必须做到及时补插;③为确保插板点位误差不超标,施工前应该将整个插板区划分为若干个小区,插板按1m×1m梅花形布点,并严格按点打插塑料板。
5填土预压主要问题与对策
施工中要求土料为粒径小于30cm的开山石块或杂质含量小于5%的山皮土,要求填土需分层碾压,每50cm为一层,密实度大于90%。而实际操作中往往有以下问题会暴露出来:①使土层质量降低,满足不了承载力和沉降量要求,可能原因为:开山石块粒径大于30cm或土料杂质含量过高,有些甚至将建筑块石、垃圾当成土料使用;②造成填土层密实度的均匀性差,如果施工中不严格控制分层,一旦分层厚度超过规范和设计要求,必将导致填土层密实度的均匀性差,假设某一局部填土过厚,将因加载速率过大而导致地基失稳滑移;③如果机械碾压遍数不够将导致密实度不能满足要求。
对策:①把好材料关,填土前选择合格土料,严禁垃圾或大块石运入场内;②加强监测控制好速率,根据在施工期间埋设的软基处理观测仪器对2级加载期间的时间间隔进行控制,确保边桩水平位移值小于等于4mm/d,主车道预压区沉降速度控制值小于等于15mm/d,人行道预压区沉降速率值控制在小于等于10mm/d。若监测的情况大于规范数据,应立刻停止上土,待稳定后再进行;③确保填土质量满足要求。严格按设计要求分层填土并碾压,碾压从道路中间向两侧移动,应根据压实机械的功率和土工试验来确定碾压的遍数,对每层填土的密实度及时进行跟踪检测,每层碾压检测合格后,方可进入下一层施工,一旦发现不达标准则要返工。路基回填先低洼地段施工分层找平,逐步形成整体施工面,每次摊铺厚度不能超过30cm,各区段作业面标高不能超过50cm,同时应按1.5%横坡控制从路中到路沿实施,以利排水。堆载预压分2次进行,先主车道、再人行道,使淤泥层达到排水固结,进一步提高主体强度及地基承载力,最终稳定下来,达到设计承载力要求。
6结束语
填海区软基处理期间排水和加压系统协同工作是重要环节,施工中要始终以监测数据来发现施工中的问题,并及时控制和解决问题,确保达到预压排水、加速淤泥固结、提高地基承载力的软基处理目的。填海区软基处理施工中易出现的问题与对策。
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论文作者:刘波
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第8期
论文发表时间:2017/8/15
标签:淤泥论文; 预压论文; 海区论文; 对策论文; 填土论文; 密实论文; 塑料论文; 《建筑学研究前沿》2017年第8期论文;