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水下真空预压加固软基技术的应用

作者:余梦 来源:建材发展导向 论文栏目:建筑工程论文     更新时间:2019-06-12   浏览

余梦

摘 要:我国地域面积广阔,沿海城市较多,对外贸易也就很多,因此国家在大力推广基础设施的建设的时候加大了对水上建筑的投资。随着贸易的不断增多,交易范围的扩大,为了避免一些事故的发生,水上建筑也必须加大其荷载能力。这就要求建筑基地的承载能力提升。因此对于水下软基加固技术的研究是非常重要的。文章主要介绍了一些当前使用较多的软基加固技术,并对水下真空预压加固软基技术的原理进行了分析,最后简单介绍了一下软基加固技术主要过程。

关键词:水下;真空预压;加固软基技术

要进行水上建设困难较大,由于水流等各种影响因素,水下基地加上水的渗透,密度较小,质地软,无法承载建筑物,直接在软基上建设会导致水上建筑物下沉,因此有了水下水下真空预压加固软基技术,该技术是对软弱的地基进行加固的一种方法,这种技术主要是在建设水上建筑物时,为了防止由于基地太软而造成建筑物的下沉,将水下软弱的土地,进行人为的加固,加大水下软基的密实成都,加大其承载能力,使得基地不会出现下沉和塌陷的情况。

1 软基加固技术概述

一般的水下真空预压加固软基技术是在海底进行的,而海底的一般地基是由各种淤泥和杂土以及其他的各种物质构成,质地很软,海底基地的性质导致了其是无法满足进行海底建设的,因此软件加固技术就成了进行海底建设之前的必要步骤。一般的水下真空预压加固软基技术有以下三种方法,具体情况如下:

1.1 填换法。填换法就是采用填充物质的方式使得基地的软硬程度达到建设要求,一般采用的填充物质有沙、石和各种织物,沙、石填充式最为常用的一种方法,而且实践的时间也是最长的,方法较为简单,只要不断的通过水下震动和冲击把准备好的沙、石填入海底就好,这样填充出来的海底地基是可以满足建设条件的。使用各种织物进行填充时,首先需要加入各种筋以及其他的材料进行平均铺排,同时将各种织物铺设在海底就行,这种方法主要是为了加强海底的承受能力。在进行软基加固时,可以先考察实际情况,在情况允许的条件下,这两种方法是允许混合使用的。

1.2 爆炸挤淤法。这种方法主要是采用爆炸的方式将海底的淤泥挤压在一起,将炸药填充在淤泥底下,爆炸之前,将石块密集的铺排在水底,一般是采用抛填的方法进行的,然后引爆,这样石块会因为炸弹的冲击力自然塌陷落下,就形成了密集的石块底层基地,实际上这种爆炸挤淤的方法就是一种将石块和淤泥相互交换的方法,这种方法的优点是形成的地基稳,硬度强,缺点是限制条件太多,不适合一般情况下操作,只有特定的海底地基下才能使用这种方法,而且建设的成本太高,像抛填的石块,炸药等,需要的材料以及技术成本都是极高的,使用的范围有限,因此一般是不通用这种方法进行软基加固的。

1.3 排水固结法。排水固结是当前技术条件下较为常用、较为成熟的一种方法,是一种对软地基加固一种方法,主要思想就是在一定的条件下将地基上的水排除,然后进行地基压实,首先先在基地表面铺设一层沙石,然后在水上面设置一层排水板,在排水板的上面铺设一层过滤的管道以及密封膜,然后再与抽水的真空设备相连接,这种方法消耗的成本也较高,但是技术较为简单,是一种日常的基本方法,而且操作危险性相比较小。在密封膜铺设时,要注意一定在平整的沙石上面铺设,密封膜的边缘要挖出压膜沟将膜压实,在无法挖出压膜沟的地方,要把密封膜压倒基地底下较深的地方。在进行抽水之前,应该对排水管道和密封膜进行严格检查,确保没有漏水的情况发生。而且抽水时因为水流的影响,会出现一些状况,淤泥可能会发生回淤,在淤泥过重时就会损坏一些机械设备,要随时主要设备的补充和替换。

2 真空预压加固软基技术原理

水下真空预压软基技术原理就是当前最常使用的软基加固排水固结法中的一种,排水固结法的主要思想就是将水排除然后对基地进行压实,就是建设一套排水系统,采用真空抽水装置,改变排水的边界条件和排水路径和速度,将水排除之后,再对基地进行压实,提高海底基地的密度和强度,防止基地塌陷下沉等情况发生。虽然在排水系统以及各种机械设备卸载以后,基地会出现一定情况的反弹,但是由于土层是具有不可逆的属性的,与软基加固之前相比,基地当前的状态时超密压的,基地的硬度在加固之后完全可以进行施工而不会有下沉,基地的承载能力足够提供施工建设。

这种方法虽然看起来和联合真空堆载的方法有些类似,但是实际上他们有着本质的区别,联合真空堆载的方法在加固前后应力发生变化了,外界的承受能力变化了,而且软基中的水的压力也变化了,排水固结的方法总应力并没有出现变化,只是利用真空的原理将海底软基上的水压力增加并将软基中的水压力降低以后将水排除压实。

使用软基排水加固的方法时,是有一定的限制条件的,就是软基的构成必须是粘土结构的,这种软粘土结构,在进行排水加固时,由于密封膜下可以形成一种负压边界,因此软基加固的效果非常好,当前已经在很多海上工程中实践过了。事实证明,这种排水加固方法虽然操作条件较多,要求严格,而且会出现一定的反弹,但是效率高,操作简单,成本较低,较为环保,对海洋生物和海底环境的影响小,加固之后基地的承载能力非常高,建筑效果很好。是可以广泛使用的一种方法。

3 软基加固技术施工过程

在进行软基加固之前,首先是材料的准备,材料准备需要注意填充的沙石以及织物是有条件的,对于填充材料的大小、重量以及属性类型等,都是有规定的,材料准备之后进行填充,填充的沙石层为两层,底下一层是沙石袋层,就是将充满沙石的袋子平铺为一层,中间的一层要用机械进行填充,填充的是粗的沙石,上面的那层是在两侧铺设阻挡沙石的边界。在沙石层铺设完成以后,先挖出压膜沟,然后铺设排水管道,在进行密封膜的铺设。要确保密封膜的完整。排水时先进行少量的工作,检查是否有漏气漏水的情况发生。

4 结语

水下真空预压加固软基技术式经过很多实践证明的一种安全可靠的软基加固方法,其操作方法简单,成本较低,对于水下环境的影响最小,而且施工效率非常高,是当前最为常用的一种软基加固方法,保证了水上建筑的安全,是当前很多进行海上建筑的技术人员所认可的一种方法。当前世界上很多水上建筑在进行软基加固时,只要条件允许,都是采用水下真空预压的方法。随着科技水平的不断进步,经济水平的不断提升,海上经济贸易的不断扩大,相信水下真空预压软基加固技术也会有着不断的发展,其前景是非常可观的。

参考文献

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