振冲密实法处理吹填地基的两个关键技术问题

应用振冲密实法处理大面积吹填砂地基时,常会遇到两个关键技术问题:1)如何将疏浚吹填料的细粒含量控制在15%以内; 2)深层水下地基处理时难以一次振冲至目标深度。为此,结合2个海外振冲地基处理工程,开展技术对策研究。检测结果表明:所提技术对策能较好地解决上述振冲密实处理吹填地基的关键技术问题。     

海外吹填造地及地基处理发展状况

基础设施是海外丝绸之路战略实施的重要组成部分,其中吹填造陆是港口码头等建设的开路先锋,而吹填地基不能直接用于工程建设,必须经过处理方能满足工程需要,地基处理是建筑稳定和安全的重中之重。针对我国企业曾在海外由于工程地质资料分析不彻底以致疏浚设备选型不当而延误回填工期、因地基处理控制标准与工程要求标准不同而不被咨工认可的问题,结合海外吹砂造陆及地基处理工程实例,总结分析国内外最新大型疏浚设备,探讨我国疏浚吹填设备的发展方向;对海外振冲法和强夯法处理砂性地基过程中存在的问题、解决思路和施工工艺进行分析,阐释工程中的国际标准,以求为"一带一路"沿线的类似工程建设提供指导。     

热带沙漠沿海气候区大体积混凝土配制及性能

依托多哈港实际工程,按照热带沙漠沿海气候区室内环境作用参数,针对C30、C40以及C50共3个强度等级混凝土的典型配比,利用温湿度交变箱模拟热带沙漠气候特点,研究温度和湿度对新拌混凝土坍落度、凝结时间以及重塑时间的影响,确立环境作用因素对新拌混凝土施工性能的影响规律,建立环境作用因素与新拌混凝土施工性能之间的函数关系,通过开展混凝土温度-应力试验来评价大体积混凝土在温度场和强约束边界条件共同作用下的混凝土的抗裂性,为热带沙漠沿海气候区大体积混凝土施工质量控制提供参考依据。     

基于原位测试的深层密实法地基处理检测验收

境外大面积无黏性土地基常用动力密实法进行加固处理,检测以静力触探试验（CPT）或标准贯入试验（SPT）为主。我国规范一般根据设计要求直接给出验收需要的锥尖阻力qc值或标贯击数N值,境外地基处理工程验收则不同。对比了中外地基处理密实法设计及验收思路,总结归纳了常用的原位测试指标（qc和N）与土体的相对密实度的关系。以境外工程为例,提出了无黏性土验收准则的思路与流程,建立了基于qc和N的密实地基验收曲线。可为境外水运工程地基处理检测验收提供参考。     

细粒含量对强夯加固粉细砂效果的影响

使用强夯法处理粉细砂地基时，粉细砂中的细粒含量会对强夯法的加固效果产生较大影响。针对粉细砂中细粒含量对强夯加固效果影响的问题，对强夯法加固不同细粒含量粉细砂的适用性进行研究，采用室内模型试验的方法，得出细粒含量对强夯夯沉量、超静孔隙水压力及加固效果的影响，并提出相应的现场施工建议。结果表明：细粒含量对强夯加固均质粉细砂的效果存在较大影响；10%细粒含量为转折点，当细粒含量大于10%后，细粒含量越高，强夯法适用性越低。     

静力触探CPT在水力吹填砂土地基承载力评估中的应用

为了更好控制科威特LNGI工程水力吹填砂土地基质量,合理评估水力吹填砂土地基处理后的承载力,选取基于CPT的3种经验公式,计算满足设计承载力200 kPa作用下所需的最小锥尖阻力qc值。结果显示,Bowles(1996)法和BS EN1997-1:2004 Annex D推荐法计算的最小qc值与水力吹填质量等级有关,但两者结果较接近,而EslaamizaadRobertson(1996)法计算的结果较小,仅为3. 8 MPa。基于保守考虑,最终结果取前两种方法平均值中的最大值7. 5 MPa。同时基于现场实际,在地基处理后预先进行CPT检测,得到平均锥尖阻力远大于计算验收值,并由大型载荷板ZLT试验验证了满足长期沉降的设计承载力。可见,在地基处理后可预先采用CPT对处理后地基处理承载力进行评估并辅助少量大型ZLT试验进行验证,可有效对地基承载力进行验收。     

静力触探技术在吹填砂地基处理全过程中的应用

静力触探技术(CPT)具勘探和测试双重功能,在地基处理方面应用广泛。以中东某液化天然气进口(LNGI)工程吹填砂场地地基处理为例,根据工程的勘察、设计、施工不同阶段,分析了静力触探技术在回填场地土层分类、地基处理验收曲线确立、CPT-SPT关系建立、吹填料的质量监控、地基处理质量的检测验收中的应用。该吹填砂地基处理的监测与检测思路、方法可供类似海外高标准地基处理借鉴。     

基于能量修正的SPT在疏浚吹填中的应用

为了保证项目工期和控制吹填砂细颗粒含量小于20%,在开工前及施工过程中采用海上标准贯入实验SPT,并通过N值和室内筛分试验结果,对地层的土质类别及细颗粒含量等情况进行研究。同时,通过现场挖泥船实际吹填效率分析,得到实际疏浚吹填中SPT标准贯击数与不同类型挖泥船的挖掘能力的关系:当N值大于30时,现场7025型绞吸船较难开挖,需引入大型绞吸船或耙吸船开挖。相同土质耙吸船吹填料的细颗粒含量远远低于绞吸船。因此,根据SPT钻孔资料合理安排施工船舶和施工工艺,对项目顺利实施、节约成本具有重大意义。     

吹填砂性土长期沉降计算

港口码头工程中的堆场一般通过回填堆载而成。受限于吹填工艺,易导致吹填口局部细粒含量偏高。由于土体非水平层状,无法直接用分层总和法和经验公式计算长期沉降。为解决该工程问题,首先通过砂性土蠕变试验,得到不同细粒含量、不同细粒类型的流变元件相关参数;然后利用流变元件参数在Flac 3D中进行分析计算;最后利用常用的经验计算方法拟合长期工后沉降。把Flac 3D结果与试验数据和经验计算方法计算值进行对比,表明砂土的长期沉降可采用数值模拟和双曲线法结合的方法。     

珊瑚礁砂地基无填料振冲密实加固工艺分析

珊瑚礁砂是一种广泛分布于“一带一路”沿岸各个国家的特殊岩土材料,由于其易破碎、变形大、高压缩性的工程特性,其地基处理所适用的工艺与最终加固效果也与普通的陆源砂存在一定差异。依托实际工程,对吹填珊瑚礁砂地基进行多种不同工艺参数的无填料振冲试验。结果表明,对于珊瑚礁砂表层增加反插和提高留振时间工艺,可有效提高桩间土密实度;而对于底部中密珊瑚礁砂层,如须进一步提高加固效果,应使振冲点间距≤3 m;对于高细粒含量松散珊瑚礁砂层,增加反插和提高留振时间工艺能有效提高桩间土密实度,但在此基础上进一步减少振冲间距不能明显提升最终的加固效果。