某港口立交桥工程海域道路软土路基处理技术研究

Ｖｏｌ.２５ꎬＮｏ.７ꎬ２０１８

某港口立交桥工程海域道路软土路基处理技术研究

陈艳玮１ꎬ汤尚明２ꎬ王　

１

(１.四川大学锦城学院ꎬ四川成都６１１７３１ꎻ

２.中国市政工程西南设计研究总院有限公司ꎬ四川成都６１００８１)

摘　要:根据某港口立交桥工程海域道路地勘结果对海域软土路基进行分区设计ꎬ考虑不同路段特点采用适合该路段处理工艺ꎬ旨在探讨海域道路软土路基的处理技术ꎬ为同类工程提供参考ꎮ关键词:海域道路ꎻ软土路基ꎻ处理工序ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００６－８５５４.２０１８.０７.０３７1　工程概况

３１０ｋｍ２ꎬ将立足国内、国外两种资源和两个市场ꎬ充分发挥腹大化工和大电能四大主导产业为核心ꎬ逐步建成国际性铁矿石、煤炭、原油、天然气等集疏枢纽港ꎬ中国世界级重化工业基地ꎬ国家商业性能源储备和调配中心ꎬ国家重化工业循环经济示范区ꎮ

该立交桥位于曹妃甸岛的东南角ꎬ曹妃甸原油码头及配套设施工程项目附近ꎬ是港区主干道、港区一号路、通岛路、滦曹高速公路交叉处ꎬ设计为全互通立交桥ꎮ2　地质概况

１)勘察最大钻进深度为３０.００ｍꎮ根据钻孔揭露情况ꎬ拟２)场地地下水埋深０.００~１.００ｍꎬ属孔隙潜水ꎬ水位变化根据曹妃甸港口和产业发展规划ꎬ曹妃甸工业区规划面积

７)场地表层冲填土厚度变化较大ꎬ基础施工时准确的冲填８)本场地季节性冻土标准冻结深度为０.８０ｍꎮ１)达到软基处理目的ꎬ保证质量、工期ꎬ并节省投资ꎮ

土厚度以实际开挖为准ꎮ3　软基处理设计３.１　设计原则

地既有产业、技术和资源配置等优势ꎬ以培育大港口、大钢铁、

３.２　设计约束条件

输油管线安全ꎬ并注意保护环境ꎮ

２)施工不影响正在运行的铁路、不危及已实施桥墩及现状１)吹填土为新近吹填ꎬ吹填土自身表现为高压缩、高灵敏、２)地基处理施工将跨年度ꎬ且必须于冬季施工ꎬ受冬季影３)处理场地已建深桩基的桥梁墩台ꎬ并有滦曹铁路通过ꎬ１

高含水量、高孔隙率、不均匀、呈饱和流塑状等软土特性ꎬ且对施工机械进场有约束[１]ꎮ

ｍ

建场地地层为海相沉积(Ｑ４)形成的粉砂、粉土、粉质黏土ꎬ其ｍｌ表层为冲填土(Ｑ４)ꎮ

响的地基处理方案将被约束ꎮ

号便道有埋设的输油管线ꎬ地基处理不能危害已建及现状建筑３.３　总体设计物安全ꎮ

与海水潮汐变化有一定联系ꎬ主要受涨落潮控制ꎮ地下水水力坡度较小ꎬ径流条件较差ꎬ补给主要靠大气降水、潮汐及海水渗透ꎬ排泄主要靠蒸发和侧向渗流ꎮ抗浮设防水位可按自然地坪考虑ꎮ

３)本场地地下水质类型为Ｃｌ－Ｎａ＋Ｋ型ꎮ场地的环境类

根据前期若干次方案并结合施工进度安排ꎬ将海域软基处

理划分为４个大区ꎻ结合周围建筑物保护(已建桥梁墩台及桩基、铁路、输油管线等)、地质条件特性等ꎬ将各分区划分若干不同工艺的子分区[２]ꎮ分别采用无填料振冲＋强夯工艺(远离桥墩及铁路段)、无填料振冲＋换填工艺(紧邻已建桥墩、现状输油管线段ꎬ为保证桥梁墩台桩基及输油管线安全ꎬ不能采用强夯施工)、ＣＦＧ桩复合地基工艺(桥台过渡段、紧邻桥墩地层有较厚吹填的淤泥质粉质粘土地段)和道路位于Ｉ５区(施工便道上)的浅层换填处理(前期设计方案为紧邻桥台的ＣＦＧ桩复合地基处理ꎬ由于原修建便道时ꎬ路面以下抛填了大量筑岛石和３.４　处理工序

山皮石ꎬ无法进行ＣＦＧ桩施工)ꎮ

别按Ⅱ类考虑ꎬ地下水对混凝土结构具有结晶类中等腐蚀性ꎻ在长期浸水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性ꎬ在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有强腐蚀性ꎬ设计时应采取必要的防腐措施ꎮ

４)根据«中国地震动参数区划图»ꎬ本场地的抗震设防烈

度为７度ꎬ设计基本地震加速度值为０.１５ｇꎬ所属的设计地震分组为第一组ꎮ本场地场地土类型为中软场地土ꎬ建筑场地类别为Ⅲ类ꎮ本场地属抗震不利地段ꎮ化砂土ꎮ

５)本区主要存在的特殊性岩土与不良地质为软土和可液６)拟建场地上部冲填土吹填时间短ꎬ工程地质特性差ꎬ其

３.４.１　无填料振冲＋强夯工艺

工序:定位放线并测量地表高程—吹填土面层扰动碾压、

不能满足拟建道路荷载及变形要求ꎬ建议采用高真空击密人工地基处理方法或碎石桩复合地基处理方法或高真空击密联合其他可行的地基处理方法对该层地基土进行处理ꎮ

开挖排水明沟—测放振冲孔位及振前高程—多点胁迫无填料振冲施工—振冲后推土机推泥浆出场地—高真空降水—点　　

(下转第１０８页)

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技术应用

位时ꎬ水位传感器８将水位信息反馈给控制器ꎬ控制器控制微型水泵停止工作ꎬ避免因为水位过低而导致空转ꎻ当接水箱内的水位上升到水位传感器可以监测到的水位以上时ꎬ水位传感器再次给控制器反馈信号ꎬ控制器控制微型水泵开始工作ꎬ那么从接水箱内通过微型水泵抽出ꎬ并通过喷雾头将水喷向室外机ꎬ其具体的喷雾控制过程为:开机通电→空调运行ꎬ传感器水位检查→水位低ꎬ水位开关闭合→控制器控制微型水泵断电→空调运行但不会喷雾→室内蒸发器结露→冷凝水通过汇集水箱→水位上升→水位开关断开→触发控制器控制ꎬ微型水泵通电→空调运行ꎬ同时高压喷雾→水箱水位下降→水位开关闭合→控制器控制微型水泵断电ꎮ如此反复ꎬ空调持续运行ꎬ外机间断喷雾ꎮ

喷雾控制系统原理如图２所示ꎬ喷雾控制器与外风机共用电源ꎬ空调开机ꎬ风机运行ꎬ喷雾控制系统即通电启动ꎬ减少过多环节ꎬ节约成本ꎮ为了安全节能和减小噪声ꎬ本设计采用低压直流超静音的隔膜水泵ꎬ功率２０Ｗ左右ꎬ控制器输出给水泵电压为ＤＣ２４Ｖꎬ水位传感器采用ＤＣ５Ｖ工作电压ꎬ系统安全可靠ꎮ

ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡＮＤＭＡＲＫＥＴ

没有冷凝水滴流排放ꎬ解决了部分场所因不设排水接口而限制了空调器安装问题ꎮ

２)低温的冷凝水通过小功率微型水泵给外机冷凝器间断经在志高ＮＥＷ－ＧＤ９Ｆ１Ｈ３型号(１匹定频冷暖空调ꎬ三级

１)本实用新型直接将冷凝水通过汽化处理排放到大气中ꎬ

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喷雾降温ꎬ提高散热效率ꎬ达到节能减排效果ꎮ

能耗)试装喷雾系统实测验证ꎬ在室内温度２９.６℃ꎬ湿度６０％ꎬ室外温度３１℃时ꎬ空调设定为制冷模式２５℃的工况条件运行ꎮ４.０Ａ之间ꎬ外风机出风口温度为３５.５℃ꎬ室内机出风口温度未启用喷雾系统功能时ꎬ测得空调工作总电流为３.５Ａ至

１９􀆰３℃ꎻ启用喷雾功能时ꎬ外风机出风口温度为３３.２℃ꎬ室内机出风口温度为１８.２℃ꎬ测定总电流为３.３Ａ至３.８Ａ之间ꎮ使用本实用新型技术ꎬ虽然额外增加小功率水泵、控制电路ꎬ但因喷雾提高外机散热效率ꎬ可以使空调总电流减小约０.２Ａꎬ总功率节省:Ｐ＝ＵＩ＝２２０Ｖ×０.２Ａ＝４４Ｗꎬ室内机出风口温度降低１显[１]ꎮ

~２℃ꎬ室外机出风口温度降低２到３℃ꎮ节能减排效果明

３)室内机排水管道和接水箱相连ꎬ管道变短ꎬ而且密闭ꎬ水

泵喷雾抽水的过程中ꎬ形成负压ꎬ减少空调排水管道容易堵塞、漏水的可能ꎬ解决了空调因排水管不畅ꎬ造成室内管路滴水、墙5　结语

体渗水、室内环境污染问题[２]ꎮ

上文所属无排水空调器ꎬ在运行中主要通过室内机与室外机的支持ꎬ开展冷凝水的聚集与排放等工作ꎬ可以弥补传统空调系统的运行缺陷ꎬ并通过科学合理的方式节能减排ꎬ全面优化整体系统结构的建设模式ꎮ参考文献:

图２　喷雾控制系统原理图

4　本设计的技术优势

本实用新型解决了以下技术问题ꎮ(上接第１０６页)

夯—高真空降水—满夯并场地平整—施工检测合格后ꎬ铺设山皮石垫层—于垫层顶部至周边吹填土表面之间回填山皮石—路基回填ꎮ

３.４.２　无填料振冲＋换填工艺[３]

工序:定位放线并测量地表高程———吹填土面层扰动碾

[１]　青岛海尔空调器有限总公司.空调室外机电加热器的控

制方法及装置:ＣＮ２０１７１０２９４７１０.３[Ｐ].２０１７－０８－２２.[２]　珠海格力电器股份有限公司.一种连通接头、导水装置及

空调器:ＣＮ２０１７１０３５５８９４.Ｘ[Ｐ].２０１７－０７－１１.处理项目)ꎮ

３.４.４　浅层换填处理

定位放线并测量地表高程—换填１.２ｍ厚山皮石—实施

０.３ｍ厚级配碎石垫层ꎬ对中铺设双向土工格栅)—施工检测—路基回填ꎮ4　结语

本立交桥软基处理面积大ꎬ地质条件复杂ꎬ周围建筑物限制较多ꎬ因此根据不同路段特点采用多种处理工艺具有工程合理性ꎬ同时为其他同类海域道路软土路基处理提供参考ꎮ参考文献:

[１]　魏建华.大面积软土地基处理技术实践[Ｊ].岩土工程技

术ꎬ２０１５(１):３３－３７.

[２]　刘海民ꎬ范洪浩.大面积吹填软土地基处理中沉降预测方

法探究[Ｊ].中国水运(下半月)ꎬ２０１４(１):３２４－３２７＋[３]　谢雪.天津滨海新区软土路基处理方案研究[Ｄ].天津:

河北工业大学ꎬ２０１０.３３１.

压、开挖排水明沟—测放振冲孔位及振前高程—多点胁迫无填料振冲施工—振冲后推土机推泥浆出场地—高真空降水—施工检测—换填１.５ｍ厚山皮石—施工检测—路基回填ꎮ３.４.３　ＣＦＧ桩复合地基工艺

工序:定位放线并测量地表高程—吹填土面层扰动碾压、

开挖排水明沟—表层土６ｍ实施高真空排水至地下水降低３ｍ以上—填筑３０ｃｍ厚砂砾石垫层(以上为施工前准备工序)—测放ＣＦＧ桩孔位及地面高程—振动沉管工艺实施ＣＦＧ桩—施工检测—铺设３０ｃｍ厚级配碎石褥垫层ꎬ并于垫层内对中铺设双向土工格栅—路基回填(桥台过渡段路基填筑时于垫层顶部５０ｃｍ开始间距１ｍ设置一层双向土工格栅ꎬ工程量计入软基

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