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1、浅谈围垦工程的软土地基处理 【摘要】沿海滩涂是一种重要的土地再生资源,在爱护环境、维持海洋生态平衡的前提下对其进行开发,重构海陆变迁,已成为沿海解决土地惊慌、拓展发展空间、保障用地红线、促进经济社会发展的重要手段,开发沿海滩涂的途径之一就是进行围垦,而围垦工程中的海堤的基础处理是工程建设中的重中之重,处理好海堤基础是保证围垦工程建设质量和平安的根本。 【关键词】围垦;软土地基处理;设计;施工 1、软土地基处理的目的 地基一般分为硬基和软基,软基又分为砂砾石地基和淤泥质地基,而围垦工程的地基基本为淤泥或含沙淤泥质土,是典型的软基,具有自然含水量高、抗剪强度低、层状分布困难、压缩性高、固结时间长、
2、透水性差、土各层之间物理力学性质相差较大等特点。软土地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋等工程措施提升土体的抗剪强度、降低地基土的压缩性等不良物理力学特性,达到改良地基土的目的。 2、围垦工程地基处理常用措施及相互比较 软土地基的强度低,固结慢、变形大是它的典型特点,在软土地基上修建建筑物较为突出的问题是稳定与沉降位移变形,由于软基含水量较大,其很难在较短的时间内达到较好的压实要求和相关技术标准,因此施工进度与施工质量亲密相关,而且地基处理、碾压要求等施工质量高,监管难度大。 目前海堤基础处理方式主要有插打塑料排水板固结法、抛石镇压层法、爆炸挤淤法、水泥搅拌桩、振冲碎石桩、P
3、HC桩、土工织物加筋等方法,以及在围涂工程中正在尝试应用的薄壁筒桩、PCC桩法。 由于围垦工程堤身较高、地基透水性差,且涂面深、施工难度大成本较高,一般不举荐采纳;抛石镇压层法、土工织物加筋是早期、简洁的地基处理方法,适用于堤身矮小、基础应力小的堤坝工程,且后期沉降多难以精确预料和限制,对于海堤堤身超过10米以上的的软土地基处理也不常用;振冲碎石桩是利用振冲器边振边冲从而在地基中成孔,再在形成的孔内分层填入碎石等材料制成桩体,使原来的粘性土和桩体构成复合地基,该复合地基的压缩性小,承载力高,工后沉降少,施工进度加快,但石方用量也增大,桩只适用于不排水抗剪强度1550kpa的软黏土,对于淤泥、淤
4、泥质土的不排水抗剪强度在在10kpa以下的,由于处理难度很高,一般不举荐采纳;预应力高强混凝土管桩,是在近些年高性能混凝土和预应力技术的基础上发展起来的。是专业工厂里采纳先张法预应力和离心成型工艺,经过蒸压养护而制成的一种空心圆筒体的等截面构件,构建运达施工现场后,通过静压或锤击的方法沉入地下作为基础。但假如海堤堤基涂面过深,则桩基打设难度将大大提高,预制桩的桩长及打设机具、打设难度等限制了PHC桩的应用;薄壁筒桩、PCC桩复合地基为大直径现浇混凝土管桩,该技术在龙门支架和设备底盘的支撑下,依靠上部振动头的振动力,将双层同心钢质套管组成的空腔结构及焊接成一体的下部活瓣桩靴沉入预定的设计深度,形
5、成地基中空的环形空腔区域,随后在空腔区域内匀称灌注混凝土,振动之后拔管,使注于内管中与外部的土体之间形成管桩。由于其施工的特别性对该工法打桩机具及打桩船要求极高,施工阅历不成熟,难度很大,且沉桩后混凝土的质量检测难度大。 而沿海相对用的较多的是塑料排水板方案和爆破挤淤方案,塑料排水板方案是在软土地基中垂直插入特制塑料排水板,然后在堤基表面铺设一层碎石排水垫层,通过水平和垂直方向排水,提高排水固结的速度,从而使地基土的力学特性在短时间内获得提升,并使软土地基的大部分沉降在施工期和基准期内完成;爆破挤淤最初采纳的是爆炸排淤填石法,它是在淤泥质软基中埋放炸药,在起爆瞬间,抛石体随即坍塌沖填爆炸产生的
6、空腔,从而达到置换淤泥的目的,其处理深度一般限制在12m以内。近年来,爆炸置换技术得到了长足发展,基于相关计算,发展出了爆炸挤淤置换法,炸药爆炸产生的巨大推力将淤泥挤出,与此同时抛石体填入淤泥留下的空间,使得置换深度得到了很大提高,置换深度已达30m。该法工后沉降小,施工进度快,但石方用量大,存在着小范围的环境影响。而在施工技术方面,塑料排水板法施工比较简洁,运用历史比较长,技术相对牢靠,投资比较节约,对环境影响很小,施工阅历丰富,低潮位水下施工也较为便利,在沿海围垦工程中应用广泛,其较为适合处理软基1.0-2.0倍坝高深度。爆破挤淤法虽然自80年头试验胜利,随后在港口和围填海工程中得到广泛应
7、用,但技术标准和平安要求高,必需由专业技术和平安团队担当,假如懦弱地层至持力层的深度较大,钻探未穿透,采纳爆破挤淤工程量将非常浩大,如仅进行浅层爆破挤淤,其效果不彻底,沉降差仍会较大,而如处理深度过深,则其投资较大,还存在隐藏工程监管和检测难的问题;施工进度方面,爆破挤淤法只要备料足够,施工进度优势将非常明显;环境影响方面,由于爆破挤淤法在爆炸时产生噪音和振动,而且须要石方量较大,对海洋环境影响要比其它基础处理方案大,而且连接段海堤都会产生不同程度的影响,同时爆破引起的硝酸物溶于水和土中,对海疆生态环境影响非常不利;工程管理上,由于爆破挤淤施工采纳炸药,且用量较大,工程平安生产责任重大,施工时
8、须要要专人、专船坝头周边进行警戒、看护,而且对接近建筑物有影响,施工管理相对比较麻烦。 3、结论 软土地基的处理方法多种多样,相关的探讨也始终在快速发展。地基处理的主要目的是增加地基稳定性,所以水利工程技术人员必需意识到软土地基的危害性,仔细学好和做好相关地基处理相关理论和实践学问,并依据不同的的状况,不同的要求,实行切实可行的方案,同时还应收集工后沉降数据,积累阅历,为今后的施工和技术探讨打下基础。 总而言之,软土地基处理是个系统工程,在围垦工程中还应结合工程技术难度、料场供应、地质条件、工程造价、工期要求和环境爱护等因素,根据因地制宜的原则进行充分论证,从而更加合理的选用软土地基处理方案。 参考文献: 1陈兴培.振动沉管随时桩、PHC桩联合处治软土地基的探讨;重庆交通高校硕士论文,2022.11 2洪永帅.围垦工程软土地基处理技术措施探讨;水科学与工程技术,2022.06 3蔡志国,现浇薄壁管桩施工问题及质量限制措施;上海铁道科技,2022.06 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页