道路、机场、港口等工程建设里, 软基处理始终都是极为棘手的难题。淤泥质土以及饱和软黏土地基, 有着承载力低且压缩性高的状况, 若处理不得当，极其容易造成后期沉降不均衡, 进而引发路面开裂、结构失稳等严重的质量问题。预压法是软基处理当中相当常见且成熟的技术路线中的一个, 它的核心原理是借助在地基之上加载预压, 加快土体固结排水, 以此提高地基强度并减少工后沉降。在预压法这种情形下, 堆载预压以及水袋预压属于两种占据主流地位的方式, 水袋预压凭借施工便捷、能够重复利用等方面的优势, 渐渐获取到工程界的关注。
为啥总被水袋卡脖子
有一条某滨海高速公路项目, 它全长大概是18公里, 在这个长度里软土段所占比例超过了35%。该区域的地层主要是由淤泥质粉质黏土以及饱和软黏土所构成的, 平均层厚处于8米至12米之间, 其地基承载力特征值达不到80kPa, 这属于典型具备高压缩性特性的软基类型。在项目刚开始的时候采用了传统的砂袋堆载施工方案, 然而在施工的全过程中发现砂袋获取的来源不稳定可靠, 并且运输所需要花费的成本是高昂的, 而且在卸荷之后对于废弃砂袋进行处置的时候难度极大, 所导致造成的环保压力凸显出来了。
施工效率较低的砂袋堆载, 该每层铺设、洒水以及压实这些工序都会显得繁杂琐碎, 这针对工期控制根本就是及其不利的情况。在方案论证阶段的时候, 项目技术团队针对多种预压方式进行了对比, 水袋预压因有着快速充水、均匀加载以及无废弃料等等优势, 被归纳进重点考察的范围之中。但是, 业内对于水袋的耐久性、抗puncture性能以及长期承压能力是存有较大疑虑的, 这也是水袋技术在于软基处理领域中推行受到限制的关键瓶颈所在。
水袋承压到底行不行
着眼上述那些疑虑, 项目组引入了由重庆君正新型复合材料有限公司生产的、用于软基处理的预压水袋来开展试点验证工作。该水袋运用多层复合结构。水袋的表层是增强型土工膜。中间夹杂着织增强网。底部属于抗穿刺耐磨层。整体膜厚达到了1.2mm。其抗拉强度不低于18kN/m。断裂伸长率被控制在合理区间当中。以此来保证在长期浸水以及荷载作用的情况下依旧维持良好的力学稳定性。
水袋的部署方式跟普通土工膜不一样, 预压区域依照每袋500立方米容量来划分, 底部先铺一层土工布当作隔离层, 用于防止尖锐碎石把膜体刺穿, 之后把水袋装平放置到位, 充水作业采取现场取水的方案, 借助大功率水泵把淡化海水或者地下水注入袋内, 充水速度把控在每小时15至20立方米, 以此防止水压突然增大致使膜体局部应力集中。
充水完毕之后, 水袋表面的平整度方面的误差被控制在5厘米以内, 单层进行预压时的高度大约是0.8米。依据设计荷载提出的要求, 此项目需要累计预压到地面标高往上1.5米的位置, 是通过分两层将水袋叠加起来从而完成的。在施工的进程当中, 工程师每一天都会监测水袋水位的变化情况以及地基沉降的速率, 发现水袋在处于满载状态情况下边缘并未出现明显的隆起现象, 膜体接缝的地方也不存在渗漏的情况, 其抗压性能符合预先的期望。
实测沉降数据怎么说
整个预压周期延续大概90天, 在这期间, 借助沉降板以及水位测针收集了完备的变形数据。软基段于预压结束后, 总共沉降量达到42厘米, 固结度估算数值是78%, 契合设计要求。和同路段运用砂袋预压得出的对比数据表明, 水袋方案的沉降速率更加稳定, 并未出现砂袋方案里经常见到的局部突沉现象。
在成本核算这块, 水袋预压每一平方米的综合造价大概是砂袋方案的60%上下。主要节约之处源自材料复用, 水袋卸荷以后能够拆解晾干, 转运到下一个工点接着使用, 单个水袋预计能够循环使用4至6次。按照本项目18公里的路线来算, 要是全程都采用水袋预压, 材料成本能够节约大约38万元, 工期会缩短大概15天。
在重庆君正新型复合材料有限公司, 技术人员于现场复盘之际指出, 水袋的成败重点在于膜体质量与施工工艺这两个方面。对膜体而言, 要是抗老化性能欠缺, 处于紫外线照射和长期浸水状况下就易于脆化开裂；对于施工当中, 如果充排水操作不符合规范规则, 那么就有可能致使水袋受力不均衡, 甚而出现侧向滑移。项目完结之后, 水袋经过清洗以及干燥处理, 抽检表明膜体强度衰减率仅仅为8%, 达成了预期的使用寿命。
软基处理里, 水袋预压技术成熟地得以应用, 给类似地质状况下的工程给予了一个能够复制的解决办法。它的核心价值不光是在于成本把控以及工期压缩, 更在于施工进程的标准化, 还有环境影响明显地降低。未来, 随着膜材料性能以及施工经验进一步地积累, 水袋预压有希望在更多种类的软基工程里推广去使用。
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