施工工藝動(dòng)畫 | 近岸陸域形成工程水土聯(lián)合堆載預(yù)壓施工工法

動(dòng)畫全長4分59秒，為我司動(dòng)畫部門制作，主要介紹近岸陸域形成工程水土聯(lián)合堆載預(yù)壓施工工法的背景、特點(diǎn)、適用范圍、原理、工藝流程和應(yīng)用效果。

動(dòng)畫詳情
1.工法背景
近年來，以水袋灌水作預(yù)壓載體的水土聯(lián)合堆載預(yù)壓排水固結(jié)法逐漸應(yīng)用于加固高速公路軟土路基，這類路基里程長而寬度較窄，水袋成帶狀鋪設(shè)。然而，近岸陸域形成工程中地基處理區(qū)域范圍大、面積廣、形態(tài)不規(guī)則，針對該類場地進(jìn)行水土聯(lián)合堆載預(yù)壓施工技術(shù)應(yīng)用研究較少，目前暫無相應(yīng)的研究及系統(tǒng)的施工方法。

2.工法特點(diǎn)
近岸工程水源充足，水袋注水加載效率高，施工便捷，而且綠色經(jīng)濟(jì)環(huán)保。在水袋大面積攤鋪時(shí)，能克服預(yù)壓區(qū)內(nèi)集水井、排水溝、沉降盤等設(shè)施的受制約因素；有效實(shí)現(xiàn)水袋“少破袋”、“充夠高”、“鋪得滿”的三大質(zhì)量控制目標(biāo)的要求。

3.適用范圍
本工法適用于近岸工程的堆載預(yù)壓地基處理施工，尤其適用于預(yù)壓荷載要求較大且工期緊的地基處理施工。

4.工藝原理
1）水土聯(lián)合堆載原理
軟土地基在水土聯(lián)合的預(yù)壓荷載作用下，孔隙水通過排水通道排出，超靜孔壓逐漸消散，地基土有效應(yīng)力提高，強(qiáng)度增長。

2）水袋折算預(yù)壓荷載計(jì)算
水袋材質(zhì)一般為PVC材質(zhì)，經(jīng)過不同注水高度下理論計(jì)算，充水高度達(dá)2.5m時(shí)，袋體材料受力均可滿足使用要求，水袋可折算預(yù)壓荷載達(dá)25kPa。

3）大面積水袋攤鋪關(guān)鍵技術(shù)
水袋攤鋪施工時(shí)，布置寬度按照水袋體型寬度減去20cm，注水作業(yè)時(shí)采用行與列，隔袋注水的方法，水袋可相互擠密，不會(huì)發(fā)生搖晃和位置偏移，促使水袋注水后約束更緊致，更好控制注水標(biāo)高，實(shí)現(xiàn)“水袋充夠高”。

在大范圍堆載場地內(nèi)，需布設(shè)集水井、排水溝、地基監(jiān)測儀器等設(shè)施，水袋模塊之間也需預(yù)留一定寬度的間隙。根據(jù)地基土附加應(yīng)力擴(kuò)散及相互疊加理論分析，水袋不同注水高度時(shí)，間隙范圍的荷載附加應(yīng)力約有12%~64%的折損。
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本工法提出根據(jù)相應(yīng)的水袋注水高度、間隙寬度和預(yù)壓土深度條件，在水袋間隙周邊，增設(shè)補(bǔ)償荷載的方法。通過理論計(jì)算機(jī)數(shù)模分析表明，可滿足水袋間隙范圍，預(yù)壓土底面的附加應(yīng)力，不小于大范圍水袋預(yù)壓荷載的要求，實(shí)現(xiàn)“預(yù)壓荷載附加應(yīng)力足值滿布”。

5.施工工藝流程
（1）場地整平，鋪設(shè)砂墊層
（2）插排水板、設(shè)置集水井及盲溝
（3）分層、分區(qū)域填土至設(shè)計(jì)指定標(biāo)高
（4）預(yù)壓土面水袋攤鋪規(guī)劃，網(wǎng)格化定位
（5）預(yù)壓土面清平與防護(hù)
（6）水袋攤鋪放線定位
（7）水袋鋪設(shè)施工，本功法研制了一種可吸附免安裝的柔性安全警示裝置，可避免機(jī)械設(shè)備作業(yè)，對水袋碰撞造成破袋。
（8）注水加載，通過分階段注水控制加載速率，每階段注水間隔時(shí)間，視地基監(jiān)測數(shù)據(jù)而定。
（9）水土聯(lián)合恒載預(yù)壓，預(yù)壓過程對地基固結(jié)情況持續(xù)監(jiān)測，由于水袋間的作業(yè)空間狹小，本工法研制了便捷式沙土取樣器和深層淤泥土壤取樣器及檢測裝置，可及時(shí)掌握預(yù)壓處理效果情況。
（10）卸載，水袋壓載水排至邊溝，預(yù)壓土轉(zhuǎn)載或外運(yùn)。

6.工程應(yīng)用效果
本工法應(yīng)用在深圳機(jī)場三跑道擴(kuò)建工程滑行道區(qū)的地基處理。根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)分析及地基檢測試驗(yàn)結(jié)果，地基加固處理的效果，滿足設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，滑行道區(qū)的地基處理，采取本工法比傳統(tǒng)堆載土預(yù)壓工藝，減少倒載及外棄土82.55萬立方米，施工費(fèi)用減少約1.17億元。
本工法填補(bǔ)了水運(yùn)工程行業(yè)大范圍水土聯(lián)合堆載施工技術(shù)的空白，工程應(yīng)用表明，其預(yù)壓效果與傳統(tǒng)的土載預(yù)壓效果相當(dāng)，并且施工工效更優(yōu)。在沿海機(jī)場、港口等工程建設(shè)中應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)效益更為顯著，推廣應(yīng)用前景廣闊。