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软基海堤加固试验效果分析与对策

2015-04-13杨文奇

珠江水运 2015年1期

杨文奇

摘 要:在软基海堤加固过程中,地质情况具有严重的影响作用,常年来淤泥的大量累积,致使地质非常松软,导致海堤加固工程量浩大,对于工程技术的要求也比较高,因此,在实际动工之前,采取先试验后动工的方法,本文以珠海市的大沙联围海堤为研究背景,通过对试验效果的分析,对软基海堤加固技术进行探讨。

关键词:大沙联围海堤 软基海堤加固 试验效果 成堤方式

大沙联围海堤位于珠海市,具体位置在珠江三角洲的滩涂地带,那里虽然地形比较平坦开阔,但是有许多小河涌在一起,致使淤泥比较后,地质比较软。原海堤建成的时间比较早,在修建过程中,根据历史的高潮位进行标准设防,助加的爬高为10级风浪,防浪墙主要是在土堤的基础上对堤顶进行浆砌石而形成的。由于台风暴潮多次出现,再加上设防的标准比较低,多处海堤已经沦陷,有的已经变形了。近年来,随着经济的不断增长,珠海市开始计划对原海堤给予加高加固,本文主要在珠海市的大沙联围海堤的背景下,探讨软海堤的加高加固技术,主要从以下几个方面进行研究。

1.对软基海堤地质情况的相关分析

在实际勘察过程中,主要使用钻孔揭露的方式,对比较典型的地质给予剖面分析,不同的地段地质剖面情况也不一样,比如在机场地段海堤的沉积情况为淤泥、砂层以及花岗岩组成的土层;在沙井地段,主要是由海相冲击而形成的淤泥层以及海相留下的积土。在原海堤的修筑过程中,填土及碎石主要是依靠人工来完成的,填筑的密度比较高,碎石土的主要成分为花岗岩残积,厚度大约为4.6-10.6m;在海堤的下部淤泥层大约为3.0-15.0m,其最高厚度大约有28.0m。在整个海堤下部,淤泥量比较大,主要的形状为流塑状、饱和状。由于在淤泥上部填筑有海堤,加固的比较结实,致使堤低淤泥含水量比较低,淤泥之间的缝隙也比较小,明显降低了淤泥的压缩系数,使得各项指标显著提升,比如强度、密度。

从软基地质的结构来看,在海堤的基部软土占主要成分,比如黏性土、淤泥质细砂、淤泥,多表现为流塑状。地质情况比较复杂,软土的特性主要表现为就有较高的含水量、较弱的透水性、较大的孔隙、不易固结、较高的压缩性、较低的承载力,还有极地的抗剪程度,特性非常差,致使修筑堤坝的难度极高,地质问题比较突出,经过压缩之后,会出现较大的下沉量,固结非常不易,并且速度比较缓慢,导致海堤沉陷情况比较严重,极易出现变形,从而出现侧向挤出现象,破坏海堤的程度比较严重。

2.大沙联围海堤的修筑方法及相关特点

由于当时经济条件及技术水平的限制,主要采用的修筑方法为:海堤的基础是用开山石抛填形成的,在堤身部位主要是由填土形成的,此修筑方法的特点主要表现为:①施工时间比较短,在修筑海堤基部的时候,主要使用开山石将基部的淤泥挤出去,没有对淤泥进行固结,施工进度比较快;②施工环节比较简单,在整个施工过程中,可以全面进行机械操作,实现填筑和碾压;③造价比较便宜,在很多断面处理过程中,处理方法比较简单,固结过程主要使用塑料进行排水,造价仅为2500-3000元/延米,开山石的造价仅为1300-1500元/延米,大大降低了投资成本。

在实际施工之前,也对此方法进行了试验研究,试验效果还是比较成功的,在试验成功的基础才开始全面动工的,由于软基海堤自身具有极差的特性,致使多年以后,海堤有变形、沉陷的现象发生。在修筑过程中,对于海堤基部主要采用置换的方法,即使用开山石代替基底淤泥,效果比较好,稳定性也比较好,但是由于淤泥比较深,开山石置换的淤泥量比较少,也就说对于整个海堤来说,仍然处于淤泥之上,很难达到全面的稳定性,这也是不均匀沉陷现象发生的主要原因,致使防浪墙开裂的现象比较严重,有的地段有滑坡现象的发生。

3.软基海堤的试验研究

3.1不同地段软基海堤的试验研究

由于现阶段技术水平不断提升,对于原海堤进行全面的加高加固,对设计标准的要求越来越高,对海堤基部的地质条件也有较高要求。对于不同的地段来说,海堤加高加固的要求也不一样,比如珠海机场地段:在整个软基海堤试验中,机场属于第一个试验段,对于机场而言,要求的设计标准比较高,无论是海堤顶部还是海堤基部,对于工程的要求都比较高,在修筑海堤顶部时,在填筑堤身时,对于高度和厚度都有较高要求,通常情况下,在处理软基时,采用的设计方法为插塑料排水板,使用土石混合料对堤身进行填筑。在海堤基部淤泥的含量比较大,且具有较高厚度,透水性极差,因此淤泥排水速度比较慢,固结的也比较缓慢,在施工过程中,有时添加土石混合料的速度过快,致使局部承受不住,出现塌陷和滑坡现象。因此,在下一步的施工中,要注意这一问题,合理设计土石混合料的填筑速度,保证施工的稳定性,工程结束之后,经过一段时间的实验,堤身的稳定性比较好,达到了施工的效果;沙井段:在此处,原海堤主要是由淤泥充填形成的堤身,堤身的高度比较低,宽度比较窄,经过实际分析可知,必须在原有的基础上加高2.0m左右。对稳定性进行核算之后,在此段加固的过程中,必须给予特殊处理,固结方法主要为插塑料排水管,在必要的情况下,也可以给予加压固结处理,与上述相同,在具体施工过程中,对于填土速度要给予严格控制,有效避免任何剪切破坏现象的发生。如果出现度汛的情况下,有些地段的施工进度必须加快,但是必须做好加强处理,主要使用的方法为水泥土搅拌桩。在具体的施工过程中,由于度汛的要求,必须加快施工进度,尽量缩短工期,对于加强过程使用的是水泥搅拌桩,在此基础上,对堤身给予加固处理,对于堤身外侧主要利用抛石形成反压平台,在两种方法的配合下,提高加固的稳定性。水泥搅拌桩所占用的宽度为6m,桩深度为15m,桩径是500mm,搅拌桩之间的距离为1.5m*1.0m,在水泥搅拌桩中水泥的含量为8%。经过实际勘察,此处淤泥量比较大,稳定性非常不好,在施工过程中,滑移现象经常发生。在后来的额施工过程中,提高了水泥搅拌桩的水泥含量,约为12%,将水泥浆换成了水泥粉,同时也加固了反压平台的设计,总宽度提高到24m,主要分为2级,距离相差1m,宽度分别为12m,总体来说,最终的加固效果比较好。

3.2加固过程中的相关注意事项

主要是针对于历史条件而言的,(1)填筑过程中土石混合料的来源,必须保证土石混合料的可靠性,这是加固稳定性的基础,在施工之前,对于土石料场给予严格的勘察;(2)对于海堤护脚部分的处理,必须合理设计保护措施对堤脚进行保护;(3)淤泥充填而成的海堤,在加高加固时,对于海堤基部的淤泥要制定合理的处理措施;(4)在设计海堤的高度时,应该预留合适的沉降高度,这样在对海堤加高加固时,就会有效避免严重沉陷现象的发生。即使将来海堤下降,出可以减少海潮的破坏。

4.结束语

综上所述,通过对软基海堤地质情况的分析,在实际施工过程中,要针对不同的软基地段及地质的实际情况,制定合适的加固措施,不断提升软基海堤的加固技术,提升软基海堤的施工质量,为今后在软基海堤方面的施工打下坚实的基础。

参考文献:

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[2]陈晓平,黄井武,张黎明,陈小文.软基海堤结构稳定性研究[J].岩土力学,2013(12).

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