海砂换填和强夯排水法处理软土地基施工技术（论文）.pdf

壁 墨 垦 ． 海 砂 换 填 和 强 夯 排 水 法 处 理 软 土 地 基 施 工 技 术 殷 海 滨 中铁航空港建设集团北京有限公司 北京 100070 摘要：沿海地区基础设施所在位置大都处于新近吹填海砂区，淤泥土较多，目前针对此类淤泥土地区的地基处理尚无 相关技术规程。结合工程实例，介绍了河北曹妃甸港区用海砂换填并将履带式挖掘机配合清运淤泥、试验段施工得出 控制参数以及大面积挤淤换填、降水强夯等施工方法相结合进行地基处理的施工工艺及操作要点。 关键调：海域地区；淤泥土；地基处理；换填海砂 ；降水强夯；施工工艺 中圈分类号：TU753．8 文献标志码：A D0I：10．14144~．cnki．jzsg．2017．06．012 Construction Technology of Sea Sand Replacement and Dynam ic Compaction Drainage M ethod for Treatment of Soft Soil Foundation YIN Haibin China Railway Airport Construction【Group)Co．，Ltd．Beijing Branch，Beijing 100070，China 1 工 程 概 况 河北 曹妃甸港 区铁路扩能改造工程是将在建的张 (张 家 口)唐 (唐 山)线延伸修建至曹妃甸北站，对曹妃甸港 区既有曹西线和曹南线进行复线改造 。本次扩能改造工程 曹西站施 工图设计重车场施工总长度2 450 m，总宽度约 90 m，总面积约210 000 m ，淤泥深度5～lO m，主要为淤 泥质粉质黏土及淤泥质黏土，含水率大 、压缩性高、稳定 性 极差，淤泥面施工机械无法行走。根据现场实际情况， 先后进行试验段施工比选，最后确定采用换填海砂 强夯排 水进行地基处理。地基处理完毕后承载力不小于150 kPa。 2 地 质 情 况 本工程现场实际地质情况为淤泥平均厚度8～10 m，淤 泥层 以下为吹填海砂 。淤泥质粉质黏土及淤泥质黏土呈软 塑一流塑状态 ，含大量有机质。 3 施 工原 理 采用海砂换填部分淤泥层 ，换填厚度4～5 m，换填后 海砂底面剩余淤泥厚度2～3 m。由于地 下水位高，换填海 砂后水位会立即进入新换填砂层 ，故采用插管降水方法保 证水面处于砂顶面2 m以下。降水符合要求后开始进行强 夯 ，先以小夯击能点夯消除松软沉降，后在原位置 以高夯 击能点夯使点夯位置砂层形成砂柱 。最后 以小夯击能满夯 数遍，保证复合地基承载力均满足设计要求。 4 施 工 工 艺 及 操 作 要 点 4．1 填筑横 、纵 向施工便道 由于淤泥面施工机械 不能直接行走 ，且淤泥 面面积 大 ，故正式施工前需在既有淤泥 区内修筑临时便道，供运 输车和挖掘机 行走。以地基处理边线为界，纵向每隔60～ 70 m修筑临时施工便道 ，将淤泥 区分成若干施工段不断推 进 ，施工道路采用山皮石或大块石头修筑，底 宽8 m、顶宽 4 m。纵 向沿地基处理区域外边线修筑2条通长便道和横向 便道贯通，使所有新修便道均形成环形道路 (图1)。新修 筑临时便道外接既有道路 ，至少要保证2个出入 口口-¨。 图1纵、横向施工便道填筑示意 填筑宽4m 施工便道 待换填区域 与既有道路相接 4．2 清运淤 泥至一定标高 大面积展开施工时 ，需根据本工程具体要求 以及具体 地质情况进行换填试验段施工，根据试验段施工情况 ，总 结在满足地基承载力情况 下的清淤厚度 、挤淤换填厚度 以 及换填海砂厚度。 原有地面淤泥面可能较高，为保证换填深度，需先按 试验段施工经验清淤至一定标 高。由于施工机械无法直接 进入淤泥 区域，故 由横 、纵向施工便道将淤泥区分隔后， 每个分隔区域内设置1台履带挖掘机，采用履带式挖掘机将 淤泥倒运至靠近临时施工道路路边位置，反铲挖掘机设立 于横向施工道路上，运泥车通过横 向施工道路行至反铲挖 2017．^_6 BuildingConstruction 7 殷海滨： 海砂换填和强夯排水法处理软土地基施工技术 掘机附近，由反铲挖掘机装车。泥浆装满后密封覆盖，按 规划路线运至淤泥存放场地。清运淤泥过程中及时抄测淤 泥面标高，挖运至经验参数标高后即完成本阶段 的施工。 4．3 挤淤换填 根据淤泥区换填海砂强夯排水试验段施工经验，如将 淤泥面直接清理至预计换填深度 ，填筑海砂后海砂会将底 部淤泥一同挤出，导致清淤量与换填海砂量超过预期 。根 据试验段施工经验 ，大面积展开施工时清淤至路基底面 以 下1．6～2．0 m位置，之后进行海砂挤淤换填，可将换填深度 控制在路基底面4～5 m之间。施工时沿换填边线一端 向另 一 端逐步逐块推进 ，填砂挤淤过程中让履带挖掘机进入淤 泥区域 内配合清除 。换填后推土机碾压场地平整完毕 ，砂 面标高比路基底面高0．3 m，完成换填淤泥区挤淤工序。 4．4 真空降水 沿海地区地下水位较高，换填海砂施工完成后砂层内 含水率较高 ，直接进行强夯时 ，夯击能不能传递至底层。 真空降水需确保地下水位降至夯击面2 in以下。 在换填完成的海砂中插入单排 30 mm的PVC降水管 ， 单排真空降水管排距7 m、管