连云港创新--深层软土抛石挤淤法施工

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时间:2019-10-18

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1、抛石挤淤在超深软土中的应用本项目为连云港和风灌西100MW风电项目,项目拟建风机50台,其中t35〜t50共16台风机需斜向跨河,斜向跨河长度为30〜40米,该河道水深约1.5米左右,淤泥质土及淤泥层深度约13-17米。按照原设计要求路基施工前应先清淤,底部采用500厚8%的石灰土做垫层,上部依次为砂石垫层、8%石灰土、500厚15%石灰土、400厚三七灰土、150厚泥结碎石、250厚石灰土碎砾石面层、30厚砂砾磨耗层(如下图所示)2、施工方案选定分析设计图纸,第一、如果先清淤周边淤泥必定会迅速流至此处,可能会对一旁的公路(柴东线)造成较大损坏,必须对采取

2、加固保护措施,成本较大、工期较长而且效果可能不佳。第二、图纸工艺复杂,工序较多,造价较高,而且原材料及施工质量均难以把握。因此,我项目部决定在现状淤泥面标高-1.0m的基础上采用抛石挤淤的工法,以加快工期、节省成本及减少清淤对周边公路的影响。抛石挤淤法是属于地基处理方法中置换法的一种,然而在有关地基处理的书籍中却很少见到有关这方面的理论研究与施工方法,有些书上有所提及,但也少有论述,而且常规的抛石挤淤工法适用范围被认为也只局限于厚度较小的淤泥地基。例如图集15MR301《城市道路一软土地基处理》中描述:抛石挤淤工法适用于厚度较薄,片石能沉达底部的沼泽及厚度

3、小于3米的软土路段。然而此工法在本项目中大范围的用于了厚度较大(13〜17m)的淤泥地基中,而且通过实践与实际效果的验证,这种方法在处理较深淤泥层方面还是有它独特的技术和经济方面的价值的。下面介绍常规的抛石挤淤法与本项目抛石挤淤处理深厚软土地层的不同之处。连云港和风项目地质柱状图3、现场实施3.1>施工准备抛石所选的石料杜绝掺有风化石,常规抛石挤淤法要求尺寸范围为30〜80cm,水位较深部位所采用石料尺寸范围增至80〜100cm。本项目要求块石尺寸范围为80-100cm,最底部一层需增至100〜150cm。3.2、抛投块石常规抛石挤淤是通过抛填碎石的方式,

4、依靠单块块体(块径不小于0.3m)的自重或借助外力的振碾,使抛填体沉人淤泥中,形成以块石为骨架中间充满淤泥的复合地基。对于四周是封闭状的墩泥,经抛填、吸淤、碾压后,填筑体能形成接底的较为稳定置换地基,并有较高的承载力和较小的变形性能。但是抛填体必须下沉到层底的硬土层,故其一般适用淤泥厚小于3m。本项目淤泥层厚度达13〜17m,抛填体无法下沉到硬土层,所以需要在上部淤泥层之中形成具有一定强度的整体筏板状基础。具体做法为:先在路基底部铺设约40〜50cm粘性土与周边淤泥质土搅拌融合以降低其灵敏度,上覆双层双向竹排板满铺,再抛投直径100-150cm块石,利用块

5、石间的咬合挤密效应使底层块石形成类似于整体筏板的基础,上部再分层铺设直径80-100cm块石,由较大自重的挖掘机来回开行进行碾压,使块石嵌入基本稳定。待较大的作业平面形成后,采用振动压路机进行碾压,先振动碾压4〜5遍,在碾压过程中配以人工将孔隙用小石和石屑填平,直至表面无明显空隙为止。在挖掘机、压路机等众多重型机械的多次碾压下,顶面处于稳定,且没有轮迹,即可认为达到密实状态。这样依次施工,直到回填至要求路面标高为止。36-50#机位硼遭删新百连云港和风抛石挤淤示意图3.3、实际效果抛石回填完成后,经历过预制桩运输、土方运输等近百吨的车辆数十次碾压,无下沉开

6、裂等现象,抛填体固结完成,抛石挤淤处理效果良好,使施工质量得到有效保证。4、本项目抛石挤淤法的技术论证本项目中设计图纸的处理方法在跨河淤泥软土地基处理运用由于工序复杂存在施工局限性,常规抛石挤淤法处理软土地基的深度无法满足工程要求,相比于以上两种处理方式,本项目抛石挤淤方式在软土地基应用中,有着较好的应用基础和实际价值。此种抛石挤淤法在技术上的可行性,并不受太多场地地质环境因素的影响,只要场地条件适合大型机械如翻斗车、挖掘机和压路机等进行施工,就可以采用抛石挤淤法对深层淤泥进行处理。从理论上来讲,淤泥一般为流塑状甚至流态状,在受到一定的外力挤压时,在无侧限

7、的条件下,必然要发生移动。外力有侧向的,也有正向的,但对淤泥挤动影响最大的是侧向的河两侧土体对抛石外力作用。所以本工程抛石能够实现处理深层淤泥的效果也与河道较窄,位移有一定限制作用有关。虽然抛石挤淤的基本是属于侧向的外力作用,在形成一定厚度的填石层后,也会产生正向的压力,双层双向的竹排板除了能够控制抛填体的不均匀沉降外还能够较好的消散这种应力,加之经粘性土处理过的淤泥液性指数变小,阻力作用增大,使此筏板基础下沉量更小,地基整体性更加完整,增大地基的承载力。本项目采用较大块石,经块石自重及上部机械设备的碾压的使其之间咬合挤密效应更加明显,一定程度上增强了抛填

8、体的抗剪强度。而且块石与块石间的空隙存在使得淤泥中的水无法上升,能

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