堆载预压地基加固法施工控制要点
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浅谈堆载预压地基加固法施工控制要点
【摘要】近年来,堆载预压加固地基法作为一项新技术已广泛应用于填海造地、港口堆场等工程中,相对而言,此方法较为经济适用,技术上也趋于成熟。对于填海造地面临的软土地基问题,通常的处理办法有堆载预压法、真空预压法、浅层置换法等。本文以工程实例来重点论述堆载预压处理地基的施工控制要点,以求于大家共同学习、探讨。
【关键词】地基加固堆载预压
1 工程概况、特点
连云港西大堤作业区范围内陆域形成吹填土为粘土、砂以及淤泥,陆域吹填标高为5.4~9.38m,堆载预压区滩面标高为5.40~9.38m。本工程地基加固面积为66.83万m2,地基加固采用堆载预压法对基础进行加固。
本工程范围内陆域是通过吹填航道疏浚淤泥而形成,该陆域为新吹填陆域。吹填后晾晒时间约有两年,场地东侧及南侧大量吹填料堆积,标高高出四周围堤1.5~2m,该地段承载力较高,吹填料多为砂、砾石和淤泥的混合物。场地北侧及西侧滩面标高较低,表层有约0.5~1m深的覆水,地基承载力极低,该地段吹填料具有强度低,压缩性高等特征,物理力学指标极差。
2.施工条件分析
本工程施工区域位于连云港西大堤东南侧海滩上。本期处理陆域内高差变化较大,有相当一部分地段表层有覆水且地基强度极低,
施工时场地表层需做排水、整平和部分软弱地段加固处理,形成作业面,以保证现场施工人员及机械设备的安全。
3堆载预压总体方案
先对加固区进行整平至6.8m,其后铺设一层荆芭,再铺设0.8m 中粗砂垫层,插打b型塑料排水板至-10.86~-9.4m标高,插打排水板长度为进入粘性土1.5m,间距为1m,待插板完成后在砂垫层中铺设盲沟、集水井以及在砂垫层上铺设土工格栅,最后对地基加固区进行堆载,堆载石料容重≥17kn/m3,在砂垫层上分三级进行堆载,要求插板及铺设土工格栅完成后,待预压时间30天后,第一级堆载厚度为1.5m石料,预压时间为30天,第二级堆载厚度为2m石料,预压时间为30天,第三级堆载厚度为2.0m石料,预压时间为300天,要求完成总固结度在85%以上方能卸载。待地基沉降排水固结后,经强夯及振动碾压加固整平至陆域形成设计标高
6.6m。
4.施工工艺流程
测量放线→表层处理(包括排水、初平场地)→铺设一层荆笆→铺设80cm厚中粗砂垫层→打设塑料排水板→埋塑料排水板板头、平整砂面→铺设盲沟、集水井→铺设土工格栅→分级堆载混合石料→实测沉降曲线推算的固结度大于85%、卸载并清理现场→边界区浅层换填→加固后检验→强夯→振动碾压整平至设计标高→竣工验收。
5 主要工序的施工方法
5.1测量放线
5.2场地整平
5.2.1表层处理
分为场地排水、部分极软弱地段处理和场地初部整平三个大项。
5.2.1.1场地排水
根据现场勘查情况,本工程范围内陆域是通过吹填航道疏浚淤泥而形成。场地内靠近南堤有大量吹填料堆积,标高高出四周围堤1.5~2m。该地段承载力较高,吹填料多为砂、砾石和淤泥的混合物。而场地北侧及西侧滩面标高较低,表层有约0.5~1m深的覆水,该地段地基承载力极低,吹填料强度低,压缩性高。
5.2.1.2部分软弱地段处理
对于场地内部分极软弱地段,采取人工铺设编织布、荆笆的方法提高地基承载力。根据现场实际情况确定单块编织布面积,人工铺设好后在编织布上铺设荆笆,既起到将编织布压住的作用,又能够提高承载力。荆笆之间用细铅丝绑扎牢固。
5.2.1.3场地初步整平
场地内承载力较高的地段,采用宽履带轻型推土机进行初步找平。对于部分软弱地段,由人工开挖周边标高较高的吹填料,用独轮车运输至低洼软弱地段进行找平。人工作业时,用荆笆、艞板铺设成作业通道。在人员作业时,通道周边设立明显警示标志,确保施工人员安全。
5.2.2铺设荆笆
人工铺设两层荆笆,每一层单块荆笆水平搭接20cm,用铅丝绑扎牢固,铅丝每间隔50cm作一次绑扎,上下两层荆笆呈“十”字形铺设。
5.2.3铺设山皮土工作垫层
采用山皮土作为工作垫层填料,回填厚度50cm。山皮土为山场不规则下脚料,含石料为25~35%,石料粒径d1.5t/m3,渗透系数>5×10-3cm/s,无杂质和有机物的中粗砂铺设。中粗砂垫层采用人工铺设。铺设时仔细检查,确保砂中无贝壳和带尖角石子等尖锐物体,如若砂中有贝壳和带尖角石子等尖锐物体,则用筛子进行筛除;砂垫层厚度每100m2挖坑用钢尺检查一处,允许偏差控制在±50mm。中粗砂垫层铺设完成后及时测量砂面标高。
5.3.2打设塑料排水板
5.3.2.1打设设备
塑料排水板打设深度约为16m~18m,采用16~18t(击力)的独臂式插板机进行塑料排水板打设施工。该种插板机具有重量轻、施打效率高等优点,完全可以满足施工需要。
5.3.2.2 塑料排水板打设工艺
根据打设板位标记进行打设机定位→安装管靴→沉没套管→开
机打设至设计标高→提开套管→剪断塑料排水板→检查并记录板
位等打设情况→移动打设机至下一板位。
5.3.2.3施工方法
在中粗砂垫层顶面打设塑料排水板,采用正方形布置,排水板间
距为1米,排水板板头打设深度为进入粘土或亚粘土层1.5m。塑料排水板在砂垫层顶面外露不超过25cm,打设过程中及时填平打设排水板时留下的孔洞。,先用木桩按10m×10m布置控制点(用水准仪测出各点高程),然后用石灰粉按1×1m间距确定板位,同时根据地质钻孔资料划分不同区段排水板打设深度,在现场设立明显分区标志,据此确定桩架和导杆高度。
5.3.2.4 施工中应注意的问题
5.3.2.4.1回带长度的控制主要有两个方面:一方面要做好桩靴与套管出口的密封,防止淤泥等进入套管引起回带;另一方面观测套管上口与塑料排水板之间有没有相对位移。施工振动锤头插到底向上提拔套管时,如果回带,则排水板带在套管顶口不移动,等到排水板带移动,量一下套管上提的高度,此高度就是回带长度;如果回带超过500mm,则在板位旁补打一根。回带的总根数不得大于插设总根数的5%,如果超过标准,则进行补打。
5.3.2.4.2塑料排水板搭接:塑料排水板需要接长时,为减少板与导管阻力,采用滤水膜内平搭接的连接方法,搭接长度20cm以上,保证表面平整;搭接时先将两端剥开滤膜使板芯顺槽搭接,然后包好滤膜再用钉板机钉牢。保持搭接处不进淤泥,板芯搭接不堵塞通道。
5.3.2.4.3桩机定位时,管靴与板位标记的偏差控制在70mm内;套管的垂直度必须调整合格后才能进行打设施工。施工过程中,随时调整桩机垂直度,要求垂直度误差≤1.5%,达不到要求时进行调