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真空堆载联合预压法在天津港建设中的应用
作者：燕惠鹏
来源：《中小企业管理与科技·下旬》2010年第09期
摘要:本文结合天津港南疆港区神华煤炭码头二期工程配套陆域软基加固工程,在分析真空联合堆载预压加固机理的基础上,联系工程实际,对软土加固方案的选择、设计和实施进行了分析研究,总结了经验并提出了改进建议。 关键词:真空堆载联合预压法 0 引言
目前中国沿海地区已大规模开始建设,从南到北,港口的建设速度越来越快,天津港位于天津东部沿海的滨海新区,环渤海经济圈的中心地带,也是中国邻近内陆国家的重要出海口。真空联合堆载预压是在真空预压、堆载预压理论和应用研究的基础上发展起来的一种软基加固方法,经过近几年的发展,真空联合堆载预压在工程应用中取得了良好的效果,在围海造陆过程中需要处理的软土地基越来越多,真空联合堆载预压由于其处理效果显著的特点在港区应用越来越广泛。
1 工程概况
工程位于天津港南疆北围埝以南、南侧紧邻规划的神华码头二期堆场,东侧为南疆临时隔埝,西侧为南疆东部港区临时道路。根据天津港务局设计研究院设计的《天津港南疆神华煤炭码头二期工程配套陆域软基加固工程施工图设计》设计图纸要求,须在场区四周修建临时挡埝,然后吹填砂性土至标高6.2m后,采用真空联合堆载和堆载预压方式对该区域进行地基加固,地基加固面积约376968㎡,其中真空联合堆载预压区为16个。本工程的地质情况通过地基处理前钻孔资料揭露,该区主要地层自上而下分别描述如下:
①淤泥质粘土 为吹填土层,层厚4.6～6.8m,灰色,饱和,无层理,上部多淤泥质粉质粘土,下部多淤泥质粘土,夹有淤泥与粉土薄层及粉土团,含有机质,见少量碎贝壳,为流塑状态,高压缩性的欠固结土层。②淤泥 海相沉积土层,层厚7.1～9.9米,灰色,饱和,无层理,均匀淤泥夹有淤泥质粘土,含有机质,流塑状态,高压缩性的欠固结土层;③淤泥质粘土 海相沉积土层,层厚2.8～4.9米,灰色,饱和,见少量碎贝壳,较均匀,流塑～软塑状态,高压缩性土层;④粉质粘土 沼泽相沉积土层,灰色、灰黄色,夹有粉土团粒,较均匀,为可塑状态,中压缩性土层,层顶部约1.0米含贝壳较多,该层未被穿透。
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通过上述资料及现场实际可知表层土体为吹填土,物理力学性质很差,地基未经处理前,不适宜建筑,浅层地基承载力很低,需对地基土进行专门的地基处理方案预处理,以满足工程建设对地基承载力的要求。
2 加固方案的选择和设计标准
目前,常用的软基加固方法主要有真空预压、堆载预压法、水泥土搅拌桩复合地基法等等,然而大量的工程实例表明,上述常规处理方法有着明显的不足之处:堆载预压法加固工期长,为保证安全堆载速率难以控制;水泥土搅拌桩复合地基法加固深度浅,施工工艺和技术复杂等。真空-堆载联合预压法是近年来引进发展的一种软基加固方法,它具有明显的提高加荷速率、缩短工期、工后沉降小等优点。基于上述优点,真空-堆载联合预压法已广泛应用于高速公路、大型油罐堆场、港口机场等建筑物的软基加固工程中,并取得了良好的效果。同时由于本工程要求卸载时地基承载力较高,单纯的真空预压难以达到预计的承载力要求,而考虑到堆载预压所需的砂源比较紧张,故结合天津港多年来软基处理的经验及技术选用真空-堆载联合预压进行软基加固。
真空联合堆载预压法设计内容除排水系统外,主要包括膜下真空度、土层固结度、地基变形计算、地基强度增长计算、预压区分块大小等方面,主要流程工序见下图:
本次设计采取的真空联合堆载预压法处理,要求膜下真空度不小于85kPa,且均匀分布,膜上堆载粉细砂厚度为50cm;有效抽真空及堆载天数不少于120天。
真空联合堆载预压卸载标准:①