天津港东疆预制场陆域东侧软基处理工程的两种处理方法初步成果探

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:210

副标题#e#摘要：天津港东疆预制场陆域东侧软基处理面积共2.2万平米。本文仅对其长板区和短板区两种真空预压处理方案的施工情况进行介绍，并对结果进行初步分析。
　　关键词：东疆预制场陆域东侧软基长板区短板区
　　一、工程概况
　　天津港东疆预制场陆域东侧软基处理面积共2.2万平米。根据“天津港东疆预制场陆域东侧软基处理专题会会议纪要”及“关于调整东疆预制场陆域东侧后方200m软基处理方案的通知”，分为陆域后方200m（新增用地北部，后简称短板区）；南部岸坡内侧15m范围（后简称堆载区），南部其余部分（后简称长板区），共三个区进行基础处理，平面位置如图一。
　　
　　图一工程平面图
　　本文仅对长板区和短板区两种真空预压处理方案的施工情况进行介绍，并对结果进行初步分析。
　　两种软基处理方案为先在原泥面上铺两层荆笆、一层土工布，吹填粉细砂工作垫层，回填排水砂垫层，打设塑料排水板，然后实施真空预压，工艺断面如图：
　　
　　图二工艺断面图
　　两种加固处理方案工程各项目指标如下：
　　表1两种加固处理方案工程各项目指标表
　　项目    单位    短板区    长板区    备注
　　粉细砂底标高    m    +5.64    +5.64    
　　粉细砂顶标高    m    +6.4    +7.0    
　　排水砂垫层厚度    cm    35    35    
　　塑料排水板底标高    m    -6.0    -14.0    
　　塑料排水板间距    m    0.6    1.0    正方形布置
　　膜下真空度    KPa    ≥85    ≥85    
　　抽气时间    天    60    80    
　　固结度    %    ≥80    ≥75    
　　场区回填标高    m    +6.0    +6.0    
　　
　　工程主要工程量表如下表：
　　表2主要工程量表
　　序号    项目    单位    工程量    备注
　　            短板区    长板区    堆载区    合计    
　　1    面积    m2    14880    6398    1082    22360    地基处理总面积
　　2    塑料排水板    m    576885    136864    7242    720991    B型再生板
　　3    排水砂垫层    m3   &nb#p#副标题#e#sp;5208    2239    409    7856    厚35cm
　　4    密封膜3层    m2    14880    6398    1082    22360    
　　5    土工布1层    m2    14880    6398    1082    22360    300g/m2长丝针刺
　　6    荆笆2层    m2    14880    6398    1082    22360    
　　7    堆载粉细砂    m3    10587    14285    1082    25954    
　　8    吹填挡埝    m3    1317    1407        2724    
　　二、施工概况
　　短板区施工2007年12月23日打设完塑料排水板，24日开始试抽气，31日压力达到85KPa，2008年3月15日卸载；长板区2007年12月31日开始试抽气，2008年1月10日压力达到85KPa，2008年4月22日卸载。
　　短板区共布设18台射流泵，长板区共布设10台射流泵。在施工过程中，短板区实际压力达到85KPa天数为60天；长板区原计划80天预压期，但沉降值仍大于2mm/天，故长板区实际达到85KPa天数为90天。
　　三、现场监测和加固效果分析
　　1、观测计划
　　沉降标布设按设计图纸要求进行，短板区共设10个固定标尺（沉降盘），长板区共设5个固定标尺，抽真空前观测地面沉降初读数，并做好记录。抽真空前期三天观测一次，待沉降稳定后每一星期左右观测一次。
　　2、各特征段沉降观测成果及分析
　　短板区所设沉降点从膜下真空度达到85KPa开始观测，观测累计历时77天（到压60天），长板区从开始抽真空开始观测，观测累计历时117天（到压90天）。施工过程中两区各阶段的沉降值如下：
　　表3真空期短板区沉降值
　　观测日期    间隔时间    累计时间    点号观测值    平均沉降值
　　            点号(1)    点号(2)    ……    点号(9)    点号(10)    
　　            高程(m)    沉降值(mm)    高程(m)    沉降值(mm)    ……    高程(m)    沉降值(mm)    高程(m)    沉降值(mm)    
　　                本期    累计        本期    累计         #p#副标题#e#   本期    累计        本期    累计    
　　2007.12.31    0    0    6003    0    0    6093    0    0    ……    6028    0    0    5938    0    0    0
　　2008.1.2    2    2    5946    57    57    6076    17    17    ……    5982    46    46    5866    72    72    50.3
　　2008.1.4    2    4    5905    41    98    6045    31    48    ……    5951    31    77    5833    33    105    81.5
　　2008.1.6    2    6    5908    -3    95    6053    -8    40    ……    5955    -4    73    5831    2    107    80.3
　　……
　　2008.3.3    3    63    5542    5    461    5654    3    439    ……    5606    4    422    5452    8    486    458
　　2008.3.6    3    66    5532    10    471    5642    12    451    ……    5597    9    431    5440    12    498    466
　　2008.3.9    3    69    5528    4    475    5642    0  #p#副标题#e#;  451    ……    5595    2    433    5442    -2    496    468
　　2008.3.13    5    74    5529    -1    474    5639    3    454    ……    5591    4    437    5434    8    504    473
　　2008.3.16    3    77    5521    8    482    5608    31    485    ……    5584    7    444    5426    8    512    482
　　表4真空期长板区沉降值
　　观测日期    间隔时间(d)    累计时间(d)    测点沉降观测值    平均沉降值
　　            点号(1)    点号(2)    ……    点号(4)    点号(5)    
　　            高程(m)    沉降值(mm)    高程(m)    沉降值(mm)    ……    高程(m)    沉降值(mm)    高程(m)    沉降值(mm)    
　　                本期    累计        本期    累计            本期    累计        本期    累计    
　　2007.12.31    0    0    6668    0    0    6623    0    0    ……    6763    0    0    6803    0    0    0
　　2008.1.2    2    2    6634    34    34    6574    49    49    …… &nb#p#副标题#e#sp;  6711    52    52    6766    37    37    50.8
　　2008.1.4    2    4    6590    44    78    6523    51    100    ……    6675    36    88    6705    61    98    99.4
　　2008.1.6    2    6    6598    -8    70    6529    -6    94    ……    6678    -3    85    6723    -18    80    70.8
　　2008.1.8    2    8    6542    56    126    6459    70    164    ……    6628    50    135    6663    60    140    132
　　……
　　2008.4.2    5    96    5502    15    1166    5342    14    1281    ……    5662    15    1101    5497    15    1306    1210
　　2008.4.7    5    101    5486    16    1182    5322    20    1301    ……    5652    10    1111    5472    25    1331    1227
　　2008.4.12    5    106    5472    14    1196    5305    17    1318    ……    5637    15    1126    5447    25    1356    1245
　　2008.4.16    4    110    5461    11    #p#副标题#e#;1207    5293    12    1330    ……    5624    13    1139    5439    8    1364    1256
　　2008.4.22    6    116    5462    -1    1206    5289    4    1334    ……    5627    -3    1136    5427    12    1376    1259
　　历时沉降曲线如下：
　　
　　图三短板区测点历时沉降曲线
　　
　　图四短板区测点历时沉降曲线
　　表5两区沉降观测汇总表
　　分区名称    短板区    长板区
　　打板期    本期平均沉降值（cm）    63    51
　　    累计平均沉降值(cm)    63    51
　　试抽气期    本期平均沉降值（cm）    15    19
　　    累计平均沉降值(cm)    78    70
　　满载期    本期平均沉降值（cm）    48    107
　　    累计平均沉降值(cm)    126    177
　　累计沉降量(cm)    126    177
　　固结度%    81    75.6
　　工后残余沉降量（cm）    29.5    57.4
　　从上表和所附趋势图中可以看出，短板区在打完板到真空预压前这段时间的沉降量比长板区大，短板区固结度比长板区高，两种软基处理方法沉降高差为53cm。
　　四、初步分析结论
　　综合比较两种软基处理方案，短板方案较长板方案可节省施工工程费约8%。两种方案的优缺点比较如下表：
　　表4两方案优缺点比较表
　　项目    短板区    长板区
　　抽气时间    短    长
　　累计沉降量    小    大
　　固结度    大    小
　　工后残余沉降量    小    大
　　施工工程费用    小    大
　　工程案例    少    多
　　使用限制    多    少
　　由上表比较可知，采用短板真空预压的明显优点在于达到同样固结度的使用天数大大低于长板真空预压，且由于累计沉降量小，达到同一标高情况下较长板方案可以节省大量的土石方。短板真空预压的实际使用沉降与使用荷载的基础深度、使用荷载的面积率、加固土层以下的基础固结排水渗径等的关系尚无足够的工程案例。
　　综合以上比较结果，短板真空预压方案在工期紧，且对工后沉降量要求不高的工程可以优先考虑，在#p#副标题#e#地基使用要求高、靠近岸坡位置、有不良土层的工程中要慎重使用。
　　五、总结（问题及建议）
　　（1）短板真空预压的工程造价比长板稍低，若对短板真空预压方案的板间距进行适当加大，短板方案的费用优势更加明显。
　　（2）在施工中，短板区的底标高处多为软泥区，打板回带难控制，需对传统打设工艺做进一步改进。
　　（3）在两个区域各埋设了两个工后沉降观测点进行观测，供使用期进一步进行加固效果对比分析。
　　（4）在整个分析过程中，没有考虑吹填粉细砂期间原地面的沉降量，根据现场测量，沉降量在10~25cm。
　　（5）工后残余沉降量指的是在软基加固深度内土层在设计荷载下的残余沉降值，短板区的残余沉降计算值不包括加固深度以下土层。
　　参考文献：
　　［1］刘鹏。基础工程［M］，清华大学出版社
　　［2］苗石凡。公路软土地基处理方案［J］山西交通科技