劉敏虹
【摘要】本文筆者分析了加筋土工布在軟土地基圍墾海堤中的作用、破壞形式,并結(jié)合實際,對加筋土工布加固圍墾海堤基礎(chǔ)的設(shè)計進行較為深入闡述,明確了設(shè)計要點,希望能給同仁以借鑒。
【關(guān)鍵詞】加筋土工布;海堤圍墾工程;基礎(chǔ)處理;應(yīng)用
一、加筋土工布在圍墾工程基礎(chǔ)處理中的主要作用
1、起隔離作用,減少堤身沉降量。
某沿海灘涂圍墾工程地基基礎(chǔ)均為高塑性粘土,在沒有土工織物隔離時,地基表層淤泥質(zhì)土體將通過石料空隙向上"冒漿",使堤身下沉。由于圍墾海堤基礎(chǔ)為透水體,隨著潮漲潮落,部分上冒的軟弱土體將受潮水沖刷而流失,從而將進一步導(dǎo)致地基土的"冒漿"與堤身沉降。鋪設(shè)加筋土工布后,將有效防止塑性地基土體的"冒漿"減少堤身的沉降量。
2、加強地基整體性,提高地基承載能力。
一是增強地基土的側(cè)限作用。沿海灘涂地基表層均為流塑性軟弱淤泥,鋪設(shè)土工織物后,將有效限制石方基礎(chǔ)的側(cè)移,從而提高了地基的承載能力。
二是均化地基應(yīng)力。鋪設(shè)土工織物后將產(chǎn)生地基附加應(yīng)力重新分布,均化地基應(yīng)力,將堤身荷載擴大至更大范圍,降低地基最大附加應(yīng)力,從而有效提高了地基承載力,降低了堤身橫向不均勻沉降。
3、加強堤身整體抗滑穩(wěn)定性
堤身的整體抗滑穩(wěn)定是圍墾海堤工程設(shè)計的控制性要素,直接關(guān)系到海堤斷面尺寸大小與工程投資。鋪設(shè)土工織物后,將有效提高抗滑力,提高堤身整體抗滑穩(wěn)定性,并有效減小海堤斷面,降低工程造價。
二、加筋土工布的破壞形式
1、滑動斷裂破壞
其特點是,堤身發(fā)生整體滑動,土工布被拉斷,筋材基本上不改變滑弧位置。破壞的原因是地基軟弱,強度不足,所鋪設(shè)的土工織物強度小,剛度低等原因引起的。
2、滑動拉出破壞
其特點是土工織物錨固長度不足,即加筋土工布的上下表面摩擦力小于滑動時的拉拔力,致使土工布被拔出而失去作用。
3、不均勻沉降變形斷裂破壞
由于海堤斷面上部橫向分布荷載差距較大,堤身橫向不均勻沉降明顯。堤身中心沉降較大,形成弧形沉降剖面,使土工織物受拉延仲,當延仲率超過其最大延仲率時,被拉斷。
三、施工特點、難點分析
經(jīng)過認真研究設(shè)計圖紙、招標文件及技術(shù)規(guī)范等相關(guān)資料,根據(jù)施工現(xiàn)場及周邊環(huán)境,通過對施工區(qū)域的水文、氣象以及工程地質(zhì)報告等自然條件的分析,我們認為基礎(chǔ)處理工程的重點和難點主要有以下幾個方面:
1、地基軟土層厚
海堤堤軸線低座落-0.7~1.4m的軟土地基上,地基土含水量高、具有高壓縮性、強度低,不僅承載力很低,而且在堤身荷載作用下會產(chǎn)生沉降,且沉降變形持續(xù)時間長,處理工作量大。因此必須科學(xué)合理的對地基進行有效的加固處理,以充分減少施工后的殘余沉降量對堤頂高程、外形和道路的不利影響。由于基礎(chǔ)處理的重要性和關(guān)鍵性,必須投入先進的施工設(shè)備和熟練的技術(shù)工人進行基礎(chǔ)處理作業(yè),確保工程的質(zhì)量和進度。
2、度汛壓力大
由于本工程需跨多個臺汛期施工,而本工程區(qū)域又是受熱帶風(fēng)暴影響機率較高的海洋地區(qū),因此如何落實防汛、防臺措施控制施工過程中受風(fēng)暴破壞的風(fēng)險,減少度汛損失而又保證工期,是本工程施工的關(guān)鍵。
3.施工協(xié)調(diào)
各工序間先后順序明確,銜接緊密;尤其是土工布鋪設(shè)和碎石墊層的施工間隔時間不能太長。
四、施工方法
1.土工布鋪設(shè)施工
(一)主要施工方法
根據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場踏勘,本工程平均低潮位-1.94m,本工程主堤涂面高程均在-0.7m以上,灘地水位較淺,退潮時基本都露灘,采用人工趕潮直接將30KN/m機織土工布鋪設(shè)在灘涂面上,縱向垂直于堤軸線。土工布鋪設(shè)后在兩端竹木樁或壓碎石包,中部每隔一定距離也適當壓一些碎石包,以防浪潮頂浮飄走。
(二)工布的采購、檢測、儲存
土工布進貨后,除核對產(chǎn)品質(zhì)量標簽、檢查土工布的規(guī)格外,并對土工布進行驗收檢查,要求土工布不允許有裂口、孔洞、裂紋或退化變質(zhì)等,并接收土工布的廠家質(zhì)量報告。運抵工地的土工布有生產(chǎn)廠家的合格證、試驗單、質(zhì)檢單、批號等,每批進行抽驗,檢驗規(guī)則按《土工合成材料測試規(guī)程》(SL/T235-1999)有關(guān)要求執(zhí)行,并送具有合格檢測資質(zhì)的單位進行檢驗。選用的土工布規(guī)格及性能指標均應(yīng)符合設(shè)計要求。對一次抽檢不符合要求的批次,再進行加倍取樣送檢,再不合格向廠家退貨。
土工布在運輸、貯存中不得沾污、雨淋、破損,不得長期曝曬和直立,施工中避免土工布過早受陽光暴曬老化,在臨時堆放土工布的地方搭設(shè)臨時庫房,并要求方便取用。人工鋪設(shè)時,鋪設(shè)人員不應(yīng)穿硬底鞋。
(三)土工布鋪布施工
土工布鋪設(shè)利用露灘時采用人工進行施工。土工布露灘鋪設(shè)時,鋪設(shè)前先由全站儀放樣,沿鋪設(shè)邊線間隔10m設(shè)置一個竹竿標桿,作為土工布鋪設(shè)標志。用土工布運輸專用車將實現(xiàn)縫制好的23m大幅土工布運抵鋪設(shè)現(xiàn)場,然后由人工抬至鋪設(shè)灘面攤開,以縱向邊線作為起始邊垂直堤軸線方向鋪設(shè)。鋪設(shè)時土工布縱向應(yīng)垂直堤軸線方向,且不允許搭接。大幅土工布之間采用搭接,搭接寬度不小于60cm,表面浮泥層厚在30~50cm時,搭接寬度不小于100cm,浮泥層厚度超過50cm時,搭接寬度不小于120cm。
鋪設(shè)要求拉緊平整、避免扭曲和皺折,土工布鋪設(shè)后用毛竹樁在土工布周邊定點固定,并壓碎石包,以防潮浪頂浮飄走,鋪設(shè)要求平整、無折皺。
2、排水碎石墊層施工
工程設(shè)計堤基80cm厚碎石排水墊層直接在30KN/m機織土工布上鋪設(shè)。排水碎石墊層鋪設(shè)施工待30KN/m機織土工布定位鋪設(shè)后進行。
主堤碎石排水墊層施工方法:拋填在低潮期間利用5T自卸汽車進占法拋填,并由挖掘機或推土機進行整平,保證頂面基本平整。根據(jù)以往多次實踐比較分析,碎石墊層擬采用5T自卸汽車運輸,TS140濕地推土機鋪筑。由于為了方便塑料排水板插設(shè)施工,碎石墊層必須超前拋石料30-50m施工,碎石墊層施工時由于自卸車無法再碎石墊層上直接行車,碎石墊層石料運輸困難,計劃在墊層碎石料鋪筑前,利用靠近外海側(cè)沒有碎石墊層的部位拋填塊石混合料作為一條超前的施工便道,以用于碎石料運輸。
子堤碎石排水墊層施工方法:陸上拋填碎石料由5T自卸汽車運至施工點。裝載機(山工650B)攤鋪。汽車在已鋪填完成的碎石層上行走時,先集中在行走線上鋪墊碎石,暫時作為自卸汽車運輸?shù)缆?。施工中嚴格控制入場車輛載重量,以防引起地基土受擠壓沉陷。待碎石集中拋填完分段部位,在低潮露灘期間利用反鏟挖機攤鋪至設(shè)計厚度,局部高差較大處由人工進行適當整平,保證頂面基本平整,拋筑速度應(yīng)盡量加快。
3、塑料排水板施工
塑料排水板必須有出廠合格證書,品質(zhì)必須符合現(xiàn)行國家標準、行業(yè)標準的規(guī)定,性能應(yīng)滿足設(shè)計規(guī)定。運抵工地時應(yīng)有生產(chǎn)廠家的合格證、試驗單、質(zhì)檢單、批號等,按規(guī)范要求的檢測頻率進行抽驗,送具有檢測資質(zhì)的單位進行檢驗。符合設(shè)計及規(guī)范要求方可入庫。塑料排水板保存時應(yīng)避免強力牽引和烈日曝曬,要求保存在干燥、通風(fēng)的環(huán)境中,使用前應(yīng)對排水板濾膜、芯帶進行全面檢查,破損、斷帶的產(chǎn)品不得使用。
結(jié)束語
總之,本文對加筋土工布在圍墾工程基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用進行了分析,使我們對加筋土工布在圍墾工程基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用有了更好的理解。因此我們要注意其中的施工技術(shù)要點,做好工程的基礎(chǔ)處理,從而緩解土地資料的短缺。
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