塑料排水板处理软弱堤基工程设计.pdf
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1、第 5 0卷第 3期 2 0 1 4年 3月 甘 肃 水 利 水 电 技 术 G AN S U W A T E R R ES OU RC E S AN D HY D ROP OW E R T E C 0 LOG Y Vo 1 5 0 N o 3 Ma r , 2 01 4 设计与研究 塑料排水板处理软弱堤基工程设计 周 志业 ( 上海勘测设计研 究院, 上海2 0 0 4 3 4 ) 摘要: 广州万顷沙桌水闸采用塑料排水板对软弱地基上的连接堤和 内外河堤防进行处理, 并根据各 自特点, 分别采 用堆载预压法和真 空预压 法。本 文归纳总结 了工程堤 基处理设计和相关施工 工艺流程 。 关键词:
2、 塑料排水板 ; 软弱地基 ; 堆载预压; 真空预压 中图分类号: T V 8 6 6 文献标志码: B 文章编号: 2 0 9 5 0 1 4 4 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 3 7 0 3 1 工 程概 况 广州市南沙开发区珠江管理区某 旧水闸位于珠 江三角洲冲积平原的万顷沙地区珠江管理区蕉 门水 道东出口。 该闸已修建多年 , 原水 闸规模 、 工程等别 和防洪标准均较低 , 且多年失修 , 已无法适应当地经 济快速发展和防洪排涝的需要 , 为此需要对 旧水 闸 进行 重建 。 重建水闸为 I等工程 。 建筑物级别为 1 级 。 闸两 侧的连接堤和本工程范围内的部分外江堤防级
3、别为 1 级。闸址位于旧闸内侧约 5 7 1T I 处 , 闸孔总宽度为 1 8 I n 。 工作 门选用闸桥结合的悬挂门门型 , 闸中孔桥 面高程 6 9 0 1T I 。边孔桥面以约 1 : 1 0与两侧连接堤相 连。闸两侧的连接堤与交通桥相连 , 堤顶宽度为 8 0 n 1 连接堤两侧设消浪平台。外江堤防堤顶宽度为 8 0 m。 防浪墙顶高程 5 0 m, 堤顶宽度为 8 0 n l 。 闸址处 自上而下主要分布淤泥 ( 厚 1 1 5 0 1 6 5 0 m) 、 细 砂 ( 厚 2 6 0 4 3 0 1T I ) 、 淤 泥 质黏 土 ( 厚 2 3 4 6 0 m) 、 中砂(
4、厚 2 0 0 6 0 0 m) 层 。场地表层软弱淤泥层 很厚 , 力学性质差 , 易产生触变现象 , 抗滑 、 抗 冲、 抗 震稳定性差 , 地基承载力小 , 作为本工程堤基的持力 层需 先进 行加 固处 理 。 2堤 基处 理设 计 2 1 堤防稳定计算 外江堤防及连接堤边坡整体稳定 的分析仅计算 控制工况即施工完建期 , 稳定分析采用瑞典圆弧滑 动法的总应力法公式进行计算 , 地基土采用直接快 剪指标 。由于计算工况为施工完建期 , 连接堤两侧 基本为对称结构 , 故对连接堤仅进行外江侧稳定分 析。计算结果见表 1 。 从表中可 以看出, 各堤防在未作堤基处理前施 表 1 内外连接段边
5、坡整体稳定计算结果 工 完 建期 边 坡抗 滑 稳 定安 全 系 数 均 达 不 到 规 范 要 求 , 需进行堤基处理。 2 2堤基 处理 方 案选择 2 2 1主要处 理方 法 针对本工程 ,对软弱堤基处理采用水泥搅拌桩 法 抛石挤淤法 塑料排水板 、 沙井等排水固结法。 ( 1 ) 水泥搅拌桩法 适用情况为淤泥厚度小于 1 5 IT I 。该方案具有施 工工艺简单 、 施工振动小、 无噪音等优点 , 但其施工 过程不易控制 施工质量不易保证 且施工周期较 长。本工程施工场地狭窄 ,连接堤搅拌桩施工时会 干扰邻近闸室 、 翼墙等结构的施工; 内外涌堤防主要 为旧堤加 固。 施工时要注意保护
6、现有堤防的结构 , 在 斜坡上施工时,成桩质量更不易控制 。故搅拌桩法 不适用于本工程堤 防基础处理。 ( 2 ) 抛 石挤 淤法 适用情况为淤泥厚度小于 4 m。抛石挤淤法原 理基 本 同换 填砂 垫层 或碎 石垫 层法 均 是通 过用 力 学性质好 的材料置换掉力学性质差的淤泥,以达到 增加整体稳定 的目的。由于本工程淤泥深厚 ,换填 的工程量大 、 投资高 , 且不利于堤 防防渗 , 同样不适 用 。 ( 3 ) 塑料排水板 、 沙井等排水 固结法 收稿日期: 2 0 1 4 0 3 2 1 作者简介: 周志业( 1 9 8 2 一 ) , 男 , 江苏徐州人 , 工程师, 学士 , 主
7、要从事水利水电工程设计。 - 37 2 0 1 4年第 3期 甘肃水利水 电技术 第 5 0卷 适用情况为淤泥 、 淤泥质土、 冲填土等饱和黏土 地基。排水固结法是由排水系统和加压系统两部分 共同组合而成 。排水系统是由水平排水垫层和竖向 排水体构成 , 水平排水垫层采用厚 5 0 c m的中粗砂 : 竖向排水体主要有普通砂井 、 袋装砂井和塑料排水 板。对含水量很高的软土 , 普通砂井容易产生缩颈 、 断颈或错位现象 ; 袋装砂井是用具有一定伸缩性 、 抗 拉强度很高的聚丙烯或聚乙烯编制袋装满砂子 保 证了砂井的连续性 , 是一种比较理想的竖 向排水体 ; 塑料排水板单孑 L 过水断面大 ,
8、 排水畅通 , 质量轻 、 强 度高 、 耐久性好 , 是一种较理想 的竖 向排水体 应用 越来越广泛 。对于缺少砂源的地方 , 尤其适用 本工 程排水井选用塑料排水板 。 根据本工程 的实际情况和各堤段的地质条件 结合工期和造价等情况 , 经技术 比较 , 本工程地基处 理选 择 采用 塑料 排水 板 的排水 井 法 。 2 2 2处理 方 法选 择 连接 堤 为新 填 筑 堤 防 , 采 用 堤 身 自重 堆 载 法 排 水 固结 。对 外 江 和 内涌堤 防 , 由于 为 旧堤 加 固 , 采 用 真空预压法实施排水 固结 , 若外江和内涌堤 防的原 基础范围内有少量抛石 , 则应清除抛
9、石 , 否则将会影 响塑料排水板的施工。 2 3堤基 处理 方 案设 计 2 - 3 1 塑料排水板参数确定 选 用 B型 塑 料 排 水 板 截 面 尺 寸 为 1 0 0 m r n x 4 mm。根据工程的地质情况 , 鉴 于淤泥层深度较深 , 塑料 排水 板 不可 能 打穿 整个 淤泥 层 , 由于 井 阻影 响 , 土层径 向排水平均 固结度 随深度而减小 , 过深其排 水 固结作用 已不大 。根据经验排水板深度一般 取 1 2 1 5 m , 本工程取 1 5 m, 排水板间距 1 0 r n , 等边三 角 形分 布 。 2 - 3 2 堆载 预 压设 计 连接堤地基处理 采用
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