浅谈抛石挤淤施工应用.doc

浅谈抛石挤淤施工应用一、研究背景自人类进入21世纪以来，社会全面快速发展，经济增长迅速，城市不断扩张，我国自改革开放以来沿海经济得到了长足发展，城市化进程较快，人口迅速膨胀。近年来沿海地区土地可利用面积一直在直线下降，寸土寸金，为保障社会、经济和谐发展，开发新土地移山填海，成为近年来我国沿海经济发达地区寻求社会、经济发展新亮点的重要造陆手段。目前世界上已有许多国家和地区在沿海经济发达地带采用填海造陆方法增大可利用土地面积，保证社会、经济平稳发展，满足土地需求，例如欧洲荷兰整个国土约20%全是填海造陆，我国目前也已进入移山填海造陆热潮，从北向南，天津、连云港、上海、广州、深圳等均有不同规模的移山填海工程项目。二、问题的提出移山填海看似造价不菲，工程浩大，但对于子孙后代可是受益匪浅的，如何使愚公移山、精卫填海结合现代社会、经济全方位发展成为现实，再造新大陆成为建筑史上造福后代辉煌的一页已成为当前热点话题。沿海浅海区域水文地质条件较差，均为淤泥、沙滩等海相沉积层，流塑性状，极不稳定，如何在本区域内进行软基处理，增大区域土地的可利用性成为再造新大陆的必要手段。三、研究现状现今国内外进行沿海浅海区域软基处理方法已经趋于成熟，工艺工法较多，有桩基法、换土法、灌浆法、排水固结法、真空预压法、抛石挤淤法等。现就抛石挤淤在沿海淤泥区域道路软基处理中的应用以深圳地铁前海湾综合交通枢纽工程软基处理10#路抛石挤淤填筑工程为例做一浅议。四、抛石挤淤工法介绍（一）工程概括前海湾综合交通枢纽工程位于深圳市南山区前海湾区域，前海片区位于深圳西部，南山区与宝安区的交界处，隶属于南山区。东部为蛇口半岛，西北为宝安新城，西临前海湾。前海湾综合交通枢纽工程所在地区为海冲积平原，原地貌为濒海渔塘，现由于淤泥隆起成为一片海积淤泥区，地形略有起伏。枢纽工程10#路东侧为深圳地铁5#线，南侧为市政道路6#路，北侧为市政道路8#号路，市政道路7#路沿东西方向与枢纽工程10#路交叉。枢纽工程10#路设计绝对标高+12.00m，南北长度约600m，堤身全部采用抛石挤淤法一次性抛填到位。（二）填筑材料10#路的填筑材料主要为深圳安托山开山混合料，块石中含细粒土（粒径2cm）不大于10%，石料重小于10kg的块石含量不超过15%，块石容重大于26Kg/M3,石料应采用岩性均匀，无裂纹，遇水不软化崩解的硬质岩石，浸水后抗压强度不小于50Mpa，软化系数大于0.8。（三）填筑方法10#路抛石挤淤填筑经过多种填筑方式比较，若采用“箭矢”形端进抛填进占，易使10#路的断面形成上宽下窄的倒三角形“”或“T”形，最终将使整个断面下的淤泥无法挤出，难以达到堤顶范围内的填石整体下沉。本工程由于淤泥层厚度较大，设计填筑前先将淤泥降至4.5m左右，但即使降到4.5m后再抛填石层，厚度也有11m左右，应采用“全断面进占”法，要求20m堤顶宽度同步抛石推进。在十号路5米范围内淤泥清理到标高4.5米后，就要进行抛石挤淤，在10#路抛填的全过程中，堤的前端抛石的高度，应高出已填的堤面23m，形成堤头隆起（即“龙抬头”）。“龙抬头”的高度应根据抛填过程中的现场实际情况决定，即当淤泥含水量低，抛石含细颗粒多，“龙抬头”高度取大值，反之取小值。在开山石不断地倾倒冲击、在大型载重车、推土机不断行走、振动过程中，形成的动、静压力愈大，淤泥整体的剪切破坏愈快（触变效应），影响深度亦愈大，淤泥向堤前端及两侧不断剪切滑动、隆起，则堤前端的开山石不断地下沉，挤入淤泥层中，整个堤身便是这样形成。10#路要保持在施工阶段的堤身相对稳定，必须使堤身要下沉到淤泥之中，应保证一定的填石厚度。施工过程中应根据地质勘察报告提供的淤泥底板高程判断堤身应填筑的厚度，控制填筑厚度，为满足这一设计要求，每一段10#路施工时，应不停顿地抛填，直到完成。（四）10#路抛填施工工艺流程确定10#路走向和宽度定位 重复过程及时清除堤前端和两侧淤泥包，全程监控堤身抛填走向、堤端和堤顶面各断面高程及宽度对10#路全断面抛填同步进占在堤前端形成“龙抬头”及时填补和处理沉陷、塌滑部位，保证堤身相对稳定，满足设计抛填标高和宽度要求抛填完毕、组织堤身填筑检验（五）10#路填筑过程“清淤”因场地淤泥面隆起很高，表面已经形成一定厚度的硬壳层，需要在抛填之前挖除淤泥表面的硬壳层，使堤身更好的下沉。10#路在抛填过程中，堤身进占一定距离后，将会在堤头和堤身两侧，形成隆起的“淤泥包”，当淤泥包顶面接近填筑堤身高程时，须用长臂反铲挖机(挖机下面垫46m2的钢板)将“淤泥包”及时地挖除，以减小堤身底部淤泥挤出的阻力，加大堤身沉降，以保证填石不断的沉底过程。由于淤泥开挖量很大，以前所划定的淤泥处理场地面积有限，所能容纳的淤泥量有限，因而需要再进行场地购置。将淤泥运至处理场地后，需要从场外面购置好的素土（或者土夹石）来改良弃泥场地的土质, 素土（或者土夹石）与淤泥的比例为2：1,然后用推土机械进行推平，以保证能继续使用，拟采用4台推土机（每天工作两个台班）对弃泥场地进行维护,同时,淤泥开挖区到弃泥场地的便道要派机械进行维护修整,以保证施工的正常使用。（六）对10#路纵向的沉降缝、滑动拉裂面、滑动台阶的处理10#路在抛填过程中，由于填石挤淤，堤身沉陷、滑动，导致经常出现上述台阶、裂缝，这是10#路抛填过程经常出现的现象，须根据现场实际情况，及时的用补填方法加以处理。这种补填的状况在同一段10#路内都可以出现数次，补填需即时跟进，并达到最终堤身相对稳定。（七）10#路的观测10#路由于堤身沉降（这种沉降是挤淤造成的），使堤顶高程下降，施工单位应定期用开山石补填堤面，以维持施工道路的使用畅通。根据类似工程抛石堤的抛填现场观测数据计算，填筑的初期20m宽的10#路，堤身一侧单位长度平均挤淤量为300400 m3,当堤身沉入淤泥深度3m时，10#路整体下降平均速度每小时可达3660cm，随着堤身下降、填石厚度增加，10#路下降速度逐渐减缓。施工单位应在施工过程中、应定期测量10#路走向、断面形状，并定期（每隔12天）观测一次堤顶面高程，即时掌握堤身挤淤、沉降发展情况，保证10#路施工顺利进行。（八）10#路不着底处理当填筑达到填筑高程后，经检测后，对于10#路堤身填石不着底的部分，10#路采取超载预压。超载高度24m，10#路各段超载的高度将依据雷达检测或者钻探取样的报告决定。（九）10#路的监测1、测站点布置依据现场实际情况，在7号路与所填筑的10号路交叉路口西北侧，选择地势较高位置布置测站点QH2，布置原则为测站点可通视填筑的10号路区域。在10号路南段与6号路交叉路口布设测站点QH1，且QH1与QH2均在坐标系X轴方向，相互之间可通视，两站点与市政控制点形成闭合导线。测站点QH1与 QH2分别采用附合测量进行平面控制点复测。在开工前将对提交的精密导线控制点进行复测，对测得的结果平差后报监理工程师，并将所计算的结果与原始资料进行分析对比，如果误差在规范允许范围内，则移交的控制点作为施工监测的基准点，如果超出误差范围，则由交桩单位进行修正，直到移交的控制点准确无误后方可用于施工中，作为施工监测的依据。QH1与QH2均可作为10号路监测的控制点，且每次监测时采用QH1、QH2进行经纬仪基线监测，并复合两次测量数据，若测量结果误差较大，则进行导线复测，以保证监测数据准确可靠。测站点采用28钢筋深埋路面以下200mm,上部用钢锯刻上十字丝，周边采用砼浇筑作为保护措施。2、 十号路监测点布置 在10号路已经填筑修整好路面一侧上每隔20m布置监测点，监测点用木桩深埋路面以下200mm,并要有砼浇筑等保护措施,木桩顶部中心埋设钢钉。使用监测仪器建立初始读数，之后每3天观测一次，基坑开挖支护结束一月以后观测时间间隔不得超过10天。雨季施工将给监测工作带来一定难度，因此，在雨季里，保证正常的监测频率的情况下，对受雨季影响较大的项目适当加密量测频率。3、监测方案 位移监测采用全站仪坐标监测与经纬仪基线监测两种方法相结合。以测站点LY2为基准点，用全站仪测量10号路监测点坐标并记录，第一次作为初始读数，之后每三天以同样方式监测并记录数据，与初始读数进行对比，通过数据分析堤身位移情况。将经纬仪假设在QH2测站点上，并与QH1形成正北方向直线，作为监测控制基线，用钢尺测量基线与每个监测点Y轴方向距离y，第一次作为初始读数，之后每三以同样方法量测并记录数据，与初始读数进行对比，通过数据分析堤身位移情况。测量方式见下图： 将每次用全站仪及经纬仪测量的数据综合进行分析比对，可得出堤身在X、Y方向的准确位移，以指导10#路的填筑施工，确保满足设计要求。 沉降监测采用精密水准仪二等水准将已知高程点LY2高程引测至QH1及QH2，并作为沉降监测的依据。沉降监测示意图如下： 采用四等水准附和测量，首次QH2高程传递至QH1，并贯穿每个监测点，进行数据记录并作为初始读数，每次采用同样方法测量，若QH2高程仍能闭合传递至QH1，则将每个监测点高程数据与初始数据进行对比，可得到10#路高程变化情况，并作为指导10#路的填筑施工依据；若后续监测中，QH2、QH1高程与原始高程相差较大或不能满足四等水准精度要求，则说明QH2、QH1中有一个测站点高程有所变化，则需重新进行高程校核，才能作为监测依据以指导施工。将校核后的QH2、QH1高程作为水准堤身沉降监测的依据，采用四等水准测量对堤身进行监测。将每次监测的高程数据与原始数据进行比较，分析累计沉降变化，可得出堤身高程的准确变化值作为施工依据，以指导10#路的填筑施工，确保满足设计要求。五、总结综合上述，移山填海不是梦，人类不断辛勤努力，运用聪睿的头脑、科学的手段、坚强的毅力不断的在征服大海。抛石挤淤在浅海淤泥区域道路软基处理中正在发挥相比较其他方法更经济更有效更稳定的作用，增大区域土地的可利用性已经成为现实。以上有不足之处敬请指教。