真空预压技术在某垦区河道软基处理工程中的应用

2016-09-03卢珊珊

浙江水利科技 2016年3期

关键词：海堤排水板驳岸

卢珊珊，石　鑫

(1.浙江广川工程咨询有限公司，浙江　杭州　310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江　杭州　310020)

真空预压技术在某垦区河道软基处理工程中的应用

卢珊珊1,2，石鑫1,2

(1.浙江广川工程咨询有限公司，浙江杭州310020；2.浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020)

真空预压法作为一种简便快速、经济实惠的地基处理方法，已经在全国各地得到了广泛的运用。针对温州市某垦区河道，为满足边坡稳定要求，在河道驳岸以及上部景观结构施工前进行地基处理是非常必要的。对多种地基处理法进行比选后，采用真空预压法进行软基处理。

真空预压法；软基处理；排水固结法

1　问题的提出

工程建设中经常遇到软土和不良地基，主要包括：软黏土、有机质土和泥炭土、松散的砂土和粉土、人工填土等，当天然地基中的软土和不良地基土不能满足建筑物的稳定、变形以及渗透的要求时，就需要对地基进行加固处理。地基加固处理目的包括：①提高土体抗剪强度，保证河道边坡稳定；②提高地基承载力，满足使用期荷载使用要求；③降低土体压缩性，满足构筑物后期沉降控制要求[1]。

软基处理应根据软土厚度、工程特点和工期要求采用合理的处理方法。温州地区目前广泛采用的软基处理方法包括真空预压法、堆载预压法、水泥搅拌桩法等几种形式。

2　工程实例

2.1垦区河道简介

拟开挖垦区河道属于垦区滨海绿带景观工程。河道西临垦区规划道路、东临已建成海堤，道路工程目前处于堆载预压阶段，海堤已竣工验收。拟开挖河道处已有一条底高程0.00～1.00 m的临时河道。

按照景观部分施工图，河宽30～65 m，自西北—东南方向展布。拟建场地原为滩涂，后经吹填形成陆域，拟开挖河道河底高程为-1.00 m。河岸两侧为景观植被、小品等，为达到景观效果，两岸堆土起伏、高程不一。

按照景观部分施工图，在常水位河宽较窄的河道，常水位岸线以下按1∶5的坡度放坡到河底，基本型式见图1。

图1　河道驳岸典型断面图

按照景观部分施工图，在局部常水位河宽较宽、有亲水栈道以及平台处的河道，常水位岸线以下按1∶8的坡度放坡到河底，基本形式见图2。

图2　河道驳岸典型断面图(有亲水栈道及平台段)

2.2水文地质

河道常水位为2.60 m，河道20 a一遇涝水位为3.26 m。地基土主要设计参数见表2。

表2　地基土设计计算主要参数建议采用值表

注：表中直剪Cc、Φc为固结快剪试验的标准值，设计使用时乘以0.7系数或按经验折减取值，吹填土按0.5～0.6系数折减。

2.3地基处理方案比较

针对垦区河道的软基处理工程,将真空预压法、堆载预压法、水泥搅拌桩法进行对比(见表1)。

表1　地基处理方案比较表

根据温州地区已建工程的工程经验，真空预压法适合本工程，且工期较短、工程投资较低。

2.4设计目的

选取2个河道典型断面进行直接开挖河道条件下施工完建期的岸坡稳定计算。

计算结果见表3。

表3　稳定计算结果汇总表

以断面1和断面2为例，计算简图见图3～4。

图3　断面1稳定计算简图

图4　断面2稳定计算简图

计算结果显示，若直接开挖河道，施工期河道东、西侧岸坡稳定安全系数均不能满足规范要求。这是因为河道的开挖及景观绿带两侧的填方降低了岸坡稳定性，分析结果可知，河道岸线离海堤内侧坡脚较近，填土高度较高、坡度较陡的地方稳定系数尤其低。另外，通过计算简图可知，最危险滑弧有可能穿过海堤的抛石子堤或闭气土方，这对海堤堤身结构完整性和渗流稳定都是不利的。

为满足河道边坡稳定、海堤背水侧整体稳定、海堤堤身结构完整性以及后期绿化带景观设施的要求，在河道驳岸以及上部景观结构施工前进行真空预压处理。和一般的真空预压工程不同，该景观河道沿河向宽度不一，两岸堆土起伏、高程不一，所以不同河段的真空预压处理范围与排水板处理深度不同。

3　真空预压方案设计

3.1设计条件

河道开挖在地基处理之后进行(即软基处理完成后，再进行河道开挖)。设计条件见表4。

表4　真空预压设计条件表

3.2方案设计

真空预压施工前进行场地整平；预压断面从上到下分别为2层密封膜、1层200 g/m2的无纺土工布、0.50 m厚的中粗砂垫层、1层30 kN/m的编织土工布；为了保证密封性，在真空预压区域周边打设单排黏土围封桩，间距0.50 m，桩体进入不透水土层至少0.50 m；竖向采用C型塑料排水板插设，塑料排水板底高程为-9.00～-17.50 m，正方形布置，排水板间距为0.90 m。典型断面见图5。

本次真空预压要求膜下真空度稳定地保持在85 kPa 以上。试抽气后膜下真空压力达到85 kPa 后可开始计时，并转入正常抽真空阶段，时间为100 d。