堆载预压法在软弱地基处理中的应用

2018-02-14崔泽龙

建材与装饰 2018年6期

崔泽龙

（中交上航局航道建设有限公司浙江宁波 315000）

在建筑施工中，常常会遇见土质较为松软的现象，如果想要继续进行施工，需要采取方法来加以改善。如果所选择的方法无法达到要求，那么极易使土壤丧失稳定性，导致建筑工程施工质量下降。因此，为了保障工程施工效果，提高项目工程施工质量，应当加强对软土地基的处理，促使地基性能能够满足施工要求。而堆载预压法作为低廉、环保可行的方法可将其广泛应用在软土地基处理中，能够产生较为理想的效果。文章主要针对堆载预压法的相关内容进行阐述。

1 工程概况

本工程位于宁波-舟山港梅山港区，北侧紧邻盐田大道，在码头后方是与引桥相连的，引桥的长度为450m，数量为6座码头，而陆域纵深则为670～780m，宽度达到了2150m，总面积为166.41万m2，将地基加固以后和陆域形成以后构成集装箱堆场。与码头岸线方向垂直的陆域由北向南为空箱堆场及辅建区、重箱堆场区以及前方堆场及辅建区。其中重箱场堆高为5层，采用E-RTG开展工作，而铺面结构则采用的是高强连锁块；空箱场堆高为7层，采取的作业方式为堆高机进行作业；危险品箱装卸工时所采取的为正面吊或是轮胎场桥，在铺面结构上均采用混凝土大板面层结构，而道路水平运输所采取的设施为为常规的半挂车或是牵引车，铺面结构则以沥青混凝土为主[1]。

2 地基处理方案设计

在正式施工之前，为了确保地基能够满足工程施工要求，应当对地基进行处理，使地基具有良好的性能，下面便对地基处理方案进行设计。

2.1 堆载预压

针对于绿化地区、湖区以及道路等地方的施工，当施工完成以后在沉降量上的要求不应当过大，在承载力上的要求相对较低，但是工期相对较长，所以应选择堆载预压排水固结法，也就是分层进行碾压与堆载，利用该工艺对地基进行全面处理。所谓堆载预压法主要是通过对土体施加一定压力对其进行积压，从而降低土地当中的含水量，减少土地中的缝隙，让土体密度变得更高，结合更加紧密，这在一定程度上将会使土地强度和承载力得以增加，减少土体可压缩性和施工以后所产生的沉降。如果使用塑料排水板将其布置在细砂层当中，不仅能够大大增加排水速度，固结淤泥，增加堆载预压所产生的效果，同时还能够消散孔隙中的水压，从而大大改善其自身的抗震性能。

2.2 施工工序

根据相关实验研究，当堆载施工工序确定以后，那么其具体的流程如下：①吹砂；②插塑料排水管、设置盲沟和集水井、埋设观测仪器；③进行无纺土工布的铺设；④分层填土逐级碾压。

3 施工工艺

3.1 排水施工

排水施工主要是将地基当中所存在的水分进行清理，以便于对地基进行处理。在排水施工中，主要分为水平排水系统和竖向排水系统两种类型，其具体内容如下：

3.1.1 水平排水系统

在该系统进行施工包含以下几个方面：①砂垫层。在原本饱和地基上，应当先采取措施来对其进行吹砂施工，通常厚度达到1.5m，以便于能够将淤泥挤开，在地表上形成1层硬壳层，改善场地条件，并达到横向排水的目的，该工程的施工对于其后续机械设备的运行能够产生良好的运行效果。②排水盲沟。在堆载区域内，在每70m处便会设置1条盲沟，而盲沟渗虑材料则采用的是级配均匀、粒径为3～5cm的碎石，在该材料当中含泥量最多不会＞3%。在使用渗虑材料时需要使用无纺透水性材料将其完全包裹住，其在包裹搭接上的长度应当＞30cm，并在沟底处设置＞3%的排水坡度。③集水井与排水沟。在堆载区周围应当设置临集水井与排水沟，对盲沟中的水进行汇集并排到集水井当中，然后再使用抽水泵将其排放到附近的河流当中。在排水沟底部或是边坡上涂抹约50mm的砂浆护坡；在盲沟和排水沟两者接口处应当埋藏直径约800mm钢筋混凝土管，并在接口的部位包裹上土工布。

3.1.2 竖向排水系统

在该系统中进行施工主要包含以下几方面内容：①塑料排水板。在排水板的选择上应当选择B型排水板，主要是因为两面都有凹槽，而且还拥有非常良好的三维透水性，并且外包所使用的无纺布虑膜能够有效避免排水通道发生堵塞，从而能够形成竖向排水带。②袋装砂井。砂井当中的砂料主要是选择和使用中、粗砂，而且粘粒的含量应当＞3%，而粒径＞0.5mm的砂总含量应当在总体重量的一半以上，渗透系数则应当＜0.01cm/s，然后将其中所存在的杂质或是植物清除干净，灌砂率应当＞90%。③竖向排水应当按照等边三角形来进行布置，间距应为1m，打入深度需要穿过淤泥层，并进入到底部砂层约1m处，而上端则应当比砂垫层高0.2m，并根据设计来铺设土工布。

3.2 堆载施工

堆载区通常划分成围堰区与非围堰区，其中围堰区堆载层在厚度上应当达到3.5m，面标高则应当为10.5m；而非围堰区堆载层的厚度则达到2.5m，面标高则应达到9.5mm。在堆载施工过程中应当根据要求来进行分层加载，通常为每层堆土层厚度约为1m，并分层对其进行碾压，直到密实度达到85%。在堆载施工过程中，使用自卸汽车将土运输到指定地点以后，则应当使用推土机将土推平，而堆载施工的顺序则是由近到远[2]。

3.3 观测要求与监测设备的埋设

为了能够对深部土体的变形情况有一定的了解，需要先查明孔隙水压力本身的消散规律，了解堆载施工时土体本身是否发生了较为严重的剪切变形，并在堆载施工当中对孔隙水压力、分层沉降量等方面进行监测。然后根据监测所获得资料对加载速率进行控制，同时对施工工作进行科学的指导。①在对沉降板进行施工时，应当先将其放置在土工布之上，尺寸为1.0m×1.0m，在该板上所存在的沉降杆每节长应为1.5m，而随着填土接长应当达载填土顶面约1.0m。在堆载过程中需要每天都对其进行观测，而当堆载工作结束以后则需要每3d对其进一次观测。②每1d或2d观测1次边桩，从而对填土速率进行控制，以免硬壳层发生破坏或是地基出现失稳的情况。③分层沉降标和孔隙水压计。在填土开始之前需要进行埋设，根据设计时的要求约150m处安装1组该设备，以此来对淤泥进行观测，了解其孔隙水压和固结等情况。在分层沉降标上应当设置上3个沉降环，并在淤泥上、中、下3个地方来埋设压力计。

根据现场监测所得到的分析结果，通过使用堆载预压排水固结法对宁波-舟山港梅山港区6～10#集装箱码头工程围堤和陆域形成及地基处理工程中能够产生较为理想的效果，能够有效保障该工程施工质量。因此，施工单位还可以将该方法应用在其他工程项目软土地基的处理，以此来获得良好的处理效果，达到项目工程的施工要求，这对于提高项目工程整体质量也能够产生积极作用。