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塑料排水板排水固结法在填海造地工程中的应用

在社会经济活动开展规模不断扩大的背景下,填海造地是一项效用性较强的工程,可缓解城市在经济建设过程中土地资源紧张的问题,是拓展生存与发展空间的重要工程。而塑料排水固结法因具有效果显著、造价低、施工简便等特点在填海造地工程中得以广泛应用,从大量实践表明,塑料排水板大大增加了天然地基的排数效率,减小了后期沉降,为提高地基土体强创造了条件,进而有利于保障填海造地工程的顺利实施塑料排水板排水固结法的概述

在地基处理领域,排水固结法是一种常用方法,通过在地基内增设竖向排水体而增大地基的排水效率,从而提高地基土的强度。
塑料排水板由 2 个部分组成:D芯板,其同时兼备聚丙烯和聚乙烯的优点;2滤膜,其具有较强的耐水性和渗透性,排水效果显著。塑料排水板排水固结法应用于工程实践的具体做法为:
将透水性较好的塑料排水板插设到工程软土地基中,且将各排水板进行竖向排设,以通过竖向排水系统将土层中的水顺利排出出来,该方法的应用可大大提高地基的承载力和强度。
塑料排水板插设设备的选择:在塑料排水板施工中,陆地上主要设备为履带式振动塑料排水板机和挖掘机装配的液压式塑料排水板桩机。履带式震动塑料排水板机适合较坚硬地基,打设时排水板成排排列,采用刻度式塑料排水板检测深度较为方便,但打设速度慢:挖掘机装配的液压式塑料排水板桩机打设时排水呈扇形排列,采用刻度式塑料排水板检测时相对繁琐,但该设备灵活性较强,打设速度快,是履带式的 1.3~1.5 倍。2塑料排水板施工质量控制总结以往施工经验,通常可采用以下方法控制排水板施工质量:D领料施工:从整体上控制,效果好,但需建设仓库,安排专人看管,杜绝施工中排水板遗失:2专人旁站: 对施工过程实施
控制;人的精力有限,无法监控到位;3刻度检测:质量控制较方便,效果好:适合振动式塑料排水板桩机,且需要清洗板头:4电阻检测:质量控制效果较好:塑料排水板和检测仪器价格较高;5有线监控设备:全工地监控,质量控制效果好,有记录可查;需要布设电线和数据线,成本较高;无线监控设备:质量控制效果好,有记录可查,监控灵活;(O安装传感器:电脑打印,有据可查。
3工程分析
3.1 工程概况
平潭猴屿海域填海造地工程陆域形成总面积 481736.3m2,陆域形成交地标高为+6.5m; 新建永久护岸 3 条,总长度 1971.4m;新建临时排洪沟 1条,长度 1386m;永久护岸包括北侧、西侧和南侧 3 段: 除北侧护岸西部、西侧护岸北部外,其余护岸地基处理均采用塑料排水板排水固结法。
塑料排水板主要技术参数3.2
般在工程建设中,多采用宽 10cm、厚 0.4cm 的塑料排水板;滤膜采用涤纶或丙纶无纺织物,且其渗透系数要求超过 1x10-cm/s,塑料排水板抗压屈强度应大于 350kPa"。3.3填料选择
(1)海砂资源。海砂作为填海造地工程比较理想的填料,便于采用大型专业化施工船舶进行采、运、吹作业,施工效率高,填筑后的工程地质性质较好,可节省工程后期对地基处理的成本:海砂渗透系数应大于或等于 10-cm/s,同时确保海砂粒径大于0.075mm 的颗粒约占 75%的比例,粒径不超过 0.0mm 的颗粒含量应≤10%。
(2)水下疏浚土。选择周边水域中性质较好的水下泥土作为主要填料,填筑后的工程地质性质与下层原状土基本相同,对二者共同进行地基处理是可行的,这种情况下,可以充分利用水下泥土资源,减少对海砂的需求量,加快工程进度:施工过程中尽可选择性质较好、距离较近的水下疏浚土(最好是泥土混砂) 作为填料,但水下疏浚土吹填后表层落淤时间较长、沉降量大、地基稳定性差,后期地基处理成本会有所提高。
3.4 施工工艺分析
(1)施工准备工作。将船定位在施工区域后,通过导标定线将船移至插板相应位置,并做好记录工作。在插板过程中应注意将船上的道标与测设导标的重合,同时将船机移动距离控制在 1m范围内。在具体施工过程中可利用 CPS 移动站对船机定位与插板间距等方面的误差进行校正。
(2)施工工艺。在砂垫层插入竹签,以起到标记作用;在进行塑料排水板插设过程中,插板机械桩靴的定位需由机械操作人员负责,这要求机械操作人员具有丰富的工作经验或熟知操作流程及规范,以保证塑料排水板插设的有效性;严格按照相关操作规范将活动垂针和刻度盘安装在插板机械上,且塑料排水板下插过程中的倾斜度应不超过 1.5%:施工人员应对上拔桩管过程中的排水板回带长度进行观察,若回带长度超出有关标准,需在该板位一定范围内补打一根排水板,以保证该部位的排水有效性:不允许将排水板完全埋覆在砂垫层中,应使其露出约 0.2m的长度:在塑料排水板作业完成后,需安排相关施工人员对其标准性和合格性进行检测;由工程监理师检验合格后,应在排水板
周围进行打设,以形成孔洞,并将排水板埋覆于砂垫层中,要特别注意保证排水板的质量,不能使用劣质产品,否则将严重影响施工进程。
3.5施工注意事项
塑料排水板在实际施工中应均匀布置;在塑料排水板施工前,需安排专业人员对板位的排设位置进行放线测量,明确排设位置的现场实际条件,以保证工程后续施工的科学性,若在打设过程中受到块石等因素的影响,需在邻近位置进行补打处理;套管垂直度控制在 1.5%内,平面误差应控制在 10cm 范围内;根据塑料排水板打设数量对排水管回带数量进行确定: 安排专业监理人员对各区段的施工效果进行检查,并按照相关施工规范标准对其进行验收,若在验收过程中发现不合理之处,应及时要求施工方进行整改,直至验收合格:针对由于打设而形成的孔洞,需在工程验收合格后用砂料进行填满处理:在塑料排水板打设过程中,施工人员应注意在操作过程中避免出现滤膜破裂现象;安排监理人员对塑料排水板施工的全过程进行监督,特别是重点施工部位及细节部位,以保证工程的排水效果:在工程竣工验收阶段,应将回带长度及数量、塑料排水板插设深度及垂直度等施工记录上交给有关部门。
施工适用性及局限性361
D塑料排水板排水固结法通常适用于对地基承载力要求不高的建筑物中;@该方法主要适用于冲田土、淤泥等饱和粘性士地基中,在泥炭土或腐蚀性较强的地基中该方法的使用无法达到预期的排水加固效果:3在填海造地工程中的应用不会受到受潮水水位的影响,但在陆上超潮水位期间进行施工时,其施工效果会受到一定程度的影响;(在排水固结法实际应用中,塑料排水板是一种专门用于对地基进行垂直处理的方法,其在实际施工中,能否穿插到底对地基承载力具有较大的影响,因此为保证塑料排水板的施工效果,其在施工过程中要求相关监理人员对其进行有效监督,最好是安排工作人员轮流值班,做好详细记录,以备工程结束后高效验收及后期的资料备案。
4 结束语
综上所述,本工程利用塑料排水板排水固结法对填海造地地基工程进行处理,沉降结果证明,地基处理效果显著。塑料排水板排水固结法是一种经济合理、技术可行的方法,值得在同类工程中进行推广应用。
参考文献
[1]王 存,侯瑜京,刘国宝,等.离心模型试验模拟塑料排水板处理软土地基的方法和应用切.地质力学学报,2016(1):125~134.[2]刘祖德,杜 斌,司马军,等.静动联合排水固结法及其在填海工程中的应用[].土木工程与管理学报,2012(3):67~72.
收稿日期:2017-6-2
作者简介:陈 旭(1988-),男,湖南邵阳人,工程师,本科,从事港航工程管理工作。