缩略图

航道疏浚淤泥吹填区域地基处理方法

作者

张献文

中海工程建设总局有限公司广东分公司(粤港澳区域中心)510115

摘要:通过对航道进行清淤处理,已成为一种新的建设方向,可以很好地满足环境保护的需要。鉴于此,本项目拟以航道疏浚工程为背景,从“浅层”和“常规”“深层”两个方面入手,对航道吹填区的地基处理技术进行了深入的研究。工程实践表明,在这一地区,采用浅埋法和传统的深基础处理方法,可以有效地提高航道疏浚吹填区的工程质量。

关键词:航道工程;疏浚淤泥;吹填区;域地基处理;方法

1航道疏浚与淤泥吹填概述

1.1 疏浚工程的定义与重要性

挖泥是航道养护和码头施工必不可少的一部分,它是指采用机械方法清理海底泥沙,以改善航道水深、宽度及航道状况的一种行为。挖泥工程的重要意义,不仅仅是为了保证船舶的安全航行,提高运输效率,更是为了促进经济的发展。在疏浚工程中,既要解决淤泥理化性质、环境影响评价等技术问题,又要兼顾经济、社会、环境的可持续发展。所以,疏浚工作既要促进经济发展,又要考虑到环保问题,保证其可持续发展。

1.2 淤泥吹填技术的基本原理

吹填吹填是一种新型的工程技术,其基本思想是采用高压水动力搅拌、悬浮泥沙,经导管运输至特定吹填区。该工艺既可有效疏通航道,保证通航安全,又可使泥沙变为土地资源,达到资源化。在该工艺的执行中,对污泥理化性质进行分析是十分重要的,因为这直接关系到固化剂的选用以及对养护工艺的监控。其中,土的含水率、有机质含量、颗粒级配对固化剂的类型、用量、固化效果的稳定都有重要的影响。通过对固化剂的合理选用与使用,可有效地改善其承载能力,降低其沉降,保证其长期稳定。

2工程概况

该工程的基础处理面积约为6953,200平方米。本课题是与航道疏浚相匹配的纳泥区,其淤泥厚度在15 m以上,在疏浚过程中会形成大量的浮泥和流泥,使得基础处治区承载力非常低,不能再进行机械处治。但是,这一地区是作为已规划的公路,因此需要非常高的基础承载力。所以,有必要研究一种能在短期内达到一定承载力,然后再用传统的地基处理方法对其进行二次加固,从而达到设计要求。

在传统的软基处理中,真空预压法是目前处理淤泥最好的方法。但是,这种方式需要使用大型机械来完成排水板、搅拌墙等工程,并且对单位面积内地基的承载力要求不低于5-7吨,否则就不能进行施工。在此基础上,在已进行地基承载力校核的基础上,拟采取“人工浅层”处理和“深层常规”治理技术相结合的综合整治方案。

3航道疏浚淤泥吹填区域地基处理方法

3.1浅层地基处理

3.3.1 适当钻孔

软土地区施工困难,在设计阶段就必须进行钻探;浅层基础适用于纯粹的粉质粘土,其作用机制是利用土体自身的不渗透性,通过固化过程来实现;因此,若在工程中发现了夹沙层,而未做相应的处理,则会使浅层基础处理技术彻底失败。若地层中有夹层,则需要做泥浆搅拌墙或置换场地,这里就不赘述了。

3.3.2 编织布铺设方案

在吹填工程结束后进行一定的通风干燥后,需要在淤泥表面铺1层200克/平方米的编织材料,用来做排水板和过滤管道铺设的工作垫层。针对吹填土表层承载能力非常低,为保证编织过程中人员走动及物料输送,本项目拟将高密度泡沫板连续铺设于淤泥表层,构成浮桥,并以深插竹对其进行加固。这样就形成了一条施工通道,并铺上了编织布。

编织织物在铺放之前,先用手持工业缝纫机将成卷土工织物以“包缝”、“丁缝”缝的形式缝入,缝宽大于500 mm,缝用尼龙缝线的强力不低于150 N。编织织物在水中进行缝纫,需要将发电器固定在泡沫体内,一根提起一根,导线和插座用绝缘袋装入;另一人缝纫。车缝完毕后,用手将车缝成卷状运至工地,将其摆放在场边,然后用竹篙迎风推送。通常,织布量占总织布量的115%.在铺设时,每块砖间仍然需要用手持工业缝纫机进行缝纫,采用三层包缝法。

3.3.3 人工打设塑料排水板

所要设置的塑胶排水板的长度是由吹填区吹填前、后的标高来决定的,塑胶排水板选用 B型塑胶排水板,间隔0.8米,呈正方形,插片长度为3-7米。

在工程现场,测量放线,做好标识,平面定位误差不超过±10厘米,垂直度不超过±5%,塑胶排水板的总数要与设计的数量一致。在安装过程中,为了确保排水板和真空过滤管之间的连接,在安装时,必须将其暴露在空气中,使其暴露在空气中的长度大于50厘米。所有的塑胶排水板都是以0.8米的间距,以正方形排列。施工人员按照平面布置图,利用钢管对排水板进行插排。在铺设排水板的过程中,不能出现滤膜撕裂,破损,扭折等现象。打排水板时,质检人员要仔细检查,无倒卷,倒卷的长度不得超过50厘米,若不合格,在原位置旁再打一条;回带式排水板的数目不能超过排水板总数的5%,要做好施工记录,并且要查看每块排水板的具体施工状况,在符合设计要求的情况下,才能安装下一块排水板;若不能满足要求,则需补打相邻部位。

3.3.4真空预压施工

在进行真空预压工程时,首先要确定抽真空过滤器的安装位置及布局,采用有一定小孔的胶管,并在其上敷设一根真空过滤器。其工艺流程为:滤层设计,塑料板与真空管的联接,土工织物与密封薄膜的人工铺设。对覆膜的安装有严格的要求,要注意风向及程序,以保证没有瑕疵、没有泄漏。封膜布好之后,将排气过程分成试排气和正式排气两个阶段,以保证全真空。如果不能一次抽完,必须接上真空装置,对真空进行监控,符合要求后再对其进行预压及卸压。

3.5常规深层地基处理

3.5.1砂垫层铺设

以上所述的施工方法和施工中对浅层人工排水提出了一定的要求,而对于砂垫层的铺设,主要涉及到了强夯施工。由于挖深要用到机械,就得用车和其它工具。特别是砂垫层的铺设,必须要用推土机来完成。在此之后,建筑工人将等待推土机的工作,并做一些后续工作。

3.5.2深层真空预压塑料排水板搭设

事实上,前面已经说过了排水板的安装所需的程序与方法,以下对在深层次施工时塑料排水板的搭设再作进一步的探讨。施工时,应先确定其标高及各面板间距。对排水板的质量要求也与浅埋式排水板不一致。由于是在砂垫层铺设完成后,才进行施工,因此对其要求也比较高。以下是一些我们需要注意的地方:第一,在使用工具时,不能用普通的尺,可以用钢尺。二是在每个塑料板上都要做一些记号。三是在刀具安装方面,要保证每个刀具都能按规范安装。四是对员工的要求,员工要充分细致,对每个过程都要进行检验。五是对建设后的安全工作,也要充分细致。

3.5.3 真空预压施工

在标高以上的基面上,开挖30-35厘米深的渗滤管道,并将其埋设于30厘米深的管沟内,回填中、粗砂。骨架橡胶管套接,接头长100毫米以上,用铅丝捆扎。在安装时应对过滤材料进行防护,并将其与无孔镀锌钢管相连,并以45度角从薄膜表面伸出30厘米。在铺设之前,将200克/平方米的无纺布覆盖在地面上,手工顺风向铺设,搭接处用缝合器固定。采用两层 PVC膜作封膜,采用热熔连接,在工厂一次成形。铺设前应先清除砂垫层,然后将砂垫层分层铺好。采用3BA-9真空泵系统对真空进行预压,检测是否有泄漏和修复。在施工过程中,要严格控制抽气速度,逐级加大抽气次数,待真空达60 kPa以上且不漏气后,才能蓄水,最终达到80 kPa的真空度。完成后,经监理工程师确认,120天内为恒载。

4结论

总之,采用真空预压预压技术,可以有效地减少航道吹填区内的水分含量,减少路基的沉降;表现出良好的地基处理效果。本课题将真空预压联合应用于软基处理中,成功实现了加固目的,其加固效果明显,对同类型工程具有一定的借鉴意义。

参考文献

[1]杨冠川,魏振兴,詹田进.滨海淤泥质软土吹填区河道形成关键技术分析[J].中国水运(下半月),2016,16(9):263-264.

[2]杨茯苓,董志良,鲍树峰,等.新近吹填淤泥地基新型大面积砂被工作垫层工艺技术研发[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2018,37(2):66-75.