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关于连云港吹填土地基处理方法的浅谈

2015-07-14 528 0

0引言
　　连云港港是全国十大海港之一，港口现有万吨以上泊位30个，年吞吐量4000万吨以上。6.7公里长拦海大堤，使港口形成了30平方公里风平浪静的港池，可供建设上百个泊位，形成亿吨吞吐能力。连云港港已成为中国重要的综合性国际贸易枢纽港，与世界上160多个国家和地区的近1000多个港口有着密切的通航关系和贸易往来。
　　1吹填土软基处理方法
　　近年来，连云港实现了跨越式发展，随着港口建设的飞速发展，为适应现在的发展要求，将疏浚出来的淤泥用来填海造陆，已成为沿海城市缓解土地资源紧张的有效途径。由于吹填淤泥性质十分复杂，据实验分析：连云港地区吹填土中伊利石含量相对较高，亲水性较强，透水性较差，压缩性高，抗剪强度低。具有三高一低的特点，即天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低，一般呈软塑到流塑状态。连云港地区的吹填土属于高塑性粘土，其工程地质性质差，强度低。为了改善吹填土的工程性质，提高吹填土的承载力，因此，有效降低吹填土的含水量是关键。现针对连云港地区地层及吹填土特性计论几种处理方法。
　　1.1真空预压法
　　是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层，然后埋设垂直排水管道，再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝，薄膜四周埋入土中，通过砂垫层内埋设的吸水管道，用真空装置进行抽气，使其形成真空，增加地基的有效应力[1]。当抽真空时，先后在地表砂垫层及竖向排水通道内逐步形成负压，使土体内部与排水通道、垫层之间形成压差。在此压差作用下，土体中的孔隙水不断由排水通道排出，从而使土体固结。真空预压是通过覆盖于地面的密封膜下抽真空，使膜内外形成气压差，使粘土层产生固结压力。即是在总应力不变的情况下，通过减小孔隙水压力来增加有效应力的方法。真空预压和降水预压是在负超静水压力下排水固结，称为负压固结。真空预压对欠固结、渗透系数较大的土处理效果较好，特别对新近吹填土具有更好的效果。若在抽真空的同时进行堆载，此时外荷载增加引起边界与土体中孔隙水压力升高，由于边界（沙垫层、沙井或排水板）渗透性大，在真空压力的作用下，孔隙水压力很快消散又回到原来的负值。土体中孔隙水压力消散缓慢，即土体中外荷的正压作用使孔隙水压力增大，这样又加大了抽真空过程中形成的压力梯度，促使孔隙水更多的排出，土体进一步固结压密。因此土体在真空预压与堆载预压联合作用下，可以引起有效应力增量的叠加效果[2]。土体固结完成后，加固效果更好。
　　1.2塑料排水板法
　　塑料排水板用插板机插入吹填形成的软土地基，在上部预压荷载作用下，软土地基中空隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中，由其他地方排出，加速软基固结。在软土地基处理中，塑料排水板的作用设计，施工设备基本与袋砂井相同。
　　塑料排水板加固软土地基的优点：
　　a 滤水性好，排水畅通，排水效果有保证。
　　b 材料有良好的强度和延展性，能适合地基变形能力而不影响排水性能。
　　c 排水板断面尺寸小，施打排水板过程中对地基扰动小。
　　d 可在超软弱地基上进行插板施工。
　　e 施工快、工期短，对于深厚的软土地基采用排水固结法进行加固时，从技术上和经济上考虑，采用排水板几乎是唯一经济、有效、可行的方法。
　　1.3强夯法
　　强夯法是在极短的时间内给地基土体施加一巨大的冲击能量和振动，土体发生瞬间压缩变形。土体液化或土体结构破坏，引起瞬时的孔隙水汇集，表现为土体中水及气体排出，超孔隙水压力迅速上升，大量水要排出[3-4]。由于地基土含水量对强夯加固效果有直接的影响，在施工过程中，排水是一个不能忽视的重要环节，有一套完善的排水系统，保持现场排水系统畅通是关键。特别是在表层为低强度、高压缩、松散的吹填土层，地下水水位较高，排水更为重要。另外，强夯的间歇时间对加固效果也有直接的影响。掌握好地基土的间歇时间十分重要，否则后序施工就有可能破坏刚重新固结的土体，形成橡皮土。
　　2结论
　　“围堰吹填”是近年来连云港港在建造大港码头时普遍使用的技术。围堰后，航道的淤泥被吹填到围堤中，然后经过软基处理形成大面积陆域用于建造码头。用“围堰吹填”技术造陆在疏浚航道的同时建造了码头，节省了抛填费用。
　　随着连云港城市的发展，围堰吹填造陆成为解决当前土地资源短缺的重要途径，而吹填土地基由于其高孔隙率、高含水率、低渗透性、低强度等特殊工程性质，特别是土颗粒与水之间复杂的物理化学作用，使得吹填土地基的处理成为岩土工程研究领域中的重要问题之一。现在对吹填土的地基处理除上述方法外，还采用如果结合化学方法，如掺加外加剂加速排水过程等，热力学方法如电加热快速固化硬壳层等，辅助处理吹填土地基不失为吹填土地基处理的新途径。因此，进一步加强对吹填土土颗粒与水的复杂的物理化学作用性质研究和固结过程中微观结构的变化规律，通过寻找成本低、效果好且环保的有机凝聚剂，在物理处理过程掺加进去，以提高处理功效;同时与热力学、物理化学等相关学科相结合，探索利用电化学、电加热方法快速处理处吹填土地基的实验研究和现场试验，对于吹填土地基处理方法的完善和开辟新的有效处理途径具有重要的工程意义，也是岩土工程研究的重要方向之一。
　　参考文献
　　[1] 代韶华.高真空击密法在兴华港区二期工程软基加固中的应用[J]. 中国港湾建设. 2005（02）：41-43.
　　[2] 李立群.吹填土路基几种常用处理方法综合比较[J].公路交通技术. 2011（04）：9-13.
　　[3] 王前芳.真空降水+强夯法在软弱路基处理中的应用[J].林业科技情报.2011（03）：198-200.
　　[4] 苏振魁.吹填土地基工程特性及加固处理方法研究[J].科技创新导报. 2010（18）：126.

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