大面积近海滩涂浅层降排水施工技术.pdf

大面积近海滩涂浅层降排水施工技术 C o n s t r u c t i o n T e c h n o l o g y f o r S h a l l o w D e wa t e r i n g a n d Dr a i n a g e i n L a r g e Ar e a Off- S h o r e I n t e r t i d a l Z o n e 吴洁妹 上海市基础工程集团有限公司 上海 2 0 0 4 3 3 摘要 ：近海 滩涂地表 的地 下水 丰富，且地表水 与河道水又 常常有大面积 的连通 ，故 降排水极其 困难 ，很难在短时间 内 达 到地 基加 固的需要。针 对该 问题 ，以上海老港再 生能源利用 中心工程 为例 ，通过采 用 “ 堵 ”、 “ 降”、 “ 排 ”三者 结合 的降排水施工技术 ，取得了良好 的技术、经济效果 ，为类似工程降排水提供 了借鉴。 关键词：近海滩涂 地表水 地下水 浅层降排水 轻型井点 地基加固 中图分类号 ：T U 7 5 3 6 6 文献标识码：B 文章编号：1 0 0 4 1 0 0 1 ( 2 0 1 3 ) I 卜 0 9 8 6 0 2 1 工程概况 老港 再生 能源 利用 中 心建成 后是 日处理 生 活垃 圾 3 0 0 0t 的垃圾焚烧发电厂，占地面积约1 6 00 0 0 m ，地处长 江三角洲入海 口东南前缘 ，系长江泥沙受淤而成 的东海滩 涂。地表以滩涂、废弃鱼塘和荒地为主 ，且临近随塘河和 东海，场内淤泥和积水较多，地下水补给丰富。场地内吹 填土厚度变化随原始地形的起伏而变化较大，一般深度在 1 82 5 m左右 ，初勘钻孔揭示最大吹填土深度在3 5 m。 场地浅部土层中的地下水属于潜水类型，主要补给来源为 大气降水和地表径流 ，潜水水位主要受季节、气候和潮汐 的影响，一般离地表面约0 31 5 m，年平均地下水位埋深 一 般为0 50 7 m。一般丰水期 ( 7 、8 月份 )水位较高， 枯水期 ( 1 2 月至翌年12 月份 )水位较低 ，年变化幅度在 1 0m左右 2降排水要求、难点 根据后续冲击碾压施工工艺要求，地下水位需在冲击 碾压前降低至地面以下5 0 m。本工程难点有： ( a)整个施工 区域面积大： ( b)工期紧，在2 0 0 d内需要完成包括降水、土方回 填 、冲击碾压 、钻孔灌注桩 、塑料排 水板等所 有施 工内 容 ： ( C) 地表为废弃的鱼塘和芦苇荡，地表大面积积水 ， 积水深度约0 S1 5 m，且施工区的地表水与河道水大面积 的相连通，排水困难。 ( d)本工程施工区浅层土系海砂淤积和人工吹填而 作者简介：吴洁妹 ( 1 9 6 7 - )，女 ，本科 ，高级工程师。 通讯地址：上海市民星2 3 1 号4 楼 ( 2 0 0 4 3 3 )。 收稿 日期：2 0 1 3 0 2 2 7 9 8 6 l 建 筑 施 工第 3 5 卷第 1 1 期 成 ，水平 分层严重，部分区域存在夹层 ，致使浅层土的垂 直渗透性较差，严重影响场地内浅层降水的效果。 ( e)由于本 工程 紧邻河 道 ( 距离 施工红 线 约2 5 m ) 和东海 ( 距离0 大堤约5 O1 0 0 m )，地下水补给非 常丰富，给浅层的降水效果和工效带来很大的影响。 3 降排水施工技术n 3 1 分区及设置施工便道 整个施工区域占地面积1 6 0 0 0 0 m ，为便于施工流水 作业 ，结合后期建筑完成后道路 的位置将本场地划分为 A、B 、C 、D、E 、F 六个大区。再根据施工现场实际需要将 各个分区再划分成若干分区，分区之间用吹泥灌袋上铺设 山皮石作为施工道路 ，根据工期、现场条件等合理安排施 工 流水。 3 2 设置 围堰 、排水明沟 ， “ 堵”水源补给 为避免暴雨或河流涨潮造成地表水浸泡地基 ，在场 区周边设置围堰以截断场 内外水力联系。围堰又可作为施 工场 区的环 路 ，便 于场 内交通组织 ，其 断面形式采用梯 形，顶宽度6 0 0 0 mm，底宽度7 0 0 0 mm。围堰采用吹填法 修筑 ，吹填沙袋宽度7 m，高度0 7 m，沙袋上部铺设1层 4 0 0 g m 土工布后 ，再铺设厚3 O5 0 c m的碎石。 在各施工分区周围设置封闭的排水明沟 ，设置在场内 施工便道两侧和围堰 内侧 ，断面形式呈倒梯形，沟口宽度 2 m，沟底宽度0 5 m，开挖深度1 5 m，沟底纵向设置0 2 的坡度 ，每间隔3 0 m设置1个集水井，并安放强排水泵 ， 阻止1 5 m深度范围内的浅层水补给施工区域。围堰、排水 沟如 图1 所示 。 3 3 分区内部设置盲沟，以利于排水 因各分区面积大、水多，除四周一圈排水沟外还需要 在内部设置次排水沟 ，一般间t E 3 05 0 m。因次排水沟设 曩誊毒 一 薯 蓦曩 囊 曩蠹誊曩 蔓 篡 ； i i i 图1 临时围堰 示意 置较密 ，如采用明沟形式会影响场内机械设备行走和冲击 碾压 施工 ，故次排水 沟在碎 石排水层铺设阶段 ，采用碎 石填充 ，形成盲沟。盲沟间距 1 5 m，布置在2排轻型井点 中间 ，避免造成井点 漏气 。盲沟采用倒梯形断面 ，深度 1 0 m，沟底宽度2 0 0 mm，沟口宽度1 2 0 0 mm。沿断面铺 设土工布 ，内部填充石子 ，盲沟两端与分区四周的排水明 沟相连。 3 4 设置轻型井点。进行真空降水 ( a) 每个分区沿边线布设1 排封闭井点，将场内外地 下水 隔断 。 ( b) 临近随塘河和东海的部位 由于地下水丰富 ，补 给量大，设置2 图2 围管与井点管 2) 。 ( c)每个分区内因需冲击碾压车辆的行驶和调头 ， 各分区内部排状布设井点 ，排间距1 52 0m。 ( d)由于浅 层吹填 土层水平 分层和 夹层 的存 在 ， 浅层土 的垂直 渗透性很差 ，而轻型井点 的滤 管长度 一般 1 21 8 m，如按照原设计 方案井点管长度统一采 用长 6 m，极易出现地面 以下深46 m的地下水基本疏干 、但 4 m以上部分仍含水量很高的情况 ，此时土体软弱 ，不能进 行冲击碾压等后续工艺。 针对该种情况，现场采用长4 m与6 m的井点管相结合 的方式 ，该 方式的布井可以将地面 以下26 m的地下水疏 干 ( 图3)。 两种布井方式 的实际出水量通过现场试验对 比，间隔 布井比统一布井出水量大，出水时间长 ( 图4)。 4 实施效果 通过 “ 堵”、 “ 排”、 “ 降”3种排水方式 ，在2周内 明显下降，降低至地面以下5 m，浅层土得以固结 ，有效的 提高了地基承载力。 图3 轻型井点平面布置 图4 轻型井点降水量对 比曲线 5 结语 采用 “ 堵” “ 降” “ 排”3种 方式组合而成的复合型 降排水工艺，能快速高效降低近海滩涂的浅层水位 ，满足 后续施工需要。针对吹填土层 中存在夹层 、水平渗透性差 的地质条件与施工场地 内需进行冲击碾压 的车辆行驶 的工 况 ，采用大间距 ( 轻型井点排间距1 5 m )、1排双井 ( 深 4 m与6 m井点管并排布置 ) 的布井方式 ，成功解决 了平面 内车辆行驶 ，竖 向不同深度降水的难题 ：针对浅层深0 2 m范围内降排水 ，采用内部纵 向盲沟、外部环向明沟的排 水系统 ，并辅 以集水井进行明水强排的方式 ，有效地排 出 地下水 ：针对施工区临近随塘河和东海而造成地下水异常 丰富、补给量大给降排水带来的困难 ，采用双排井封堵较 深层地下水、深2 m明沟隔断浅层地下水的方式 ，取得了良 好的效果 ，值得在同类工程中推广运用。 1 】龚晓南 地基处理手册【 I圳 北京： 中国建筑工业 出版社， 1 9 8 8 2 】 孙贵华， 王恺敏 临海滩涂堆栽预压联合排水固结地基处理技术的应用 与效果检测 J 建筑施工， 2 0 0 9 ( 4 ) ：2 6 1 - 2 6 3 3 中国水利学会滩涂湿地保护与利用专业委员 会 S L 3 8 9 -2 0 0 8滩涂 治理工程技术规范 s 北京： 水利水电出版社，2 0 0 8 4 熊懋 临港滩涂 圈围工程的施工监测及分析 J 建筑施工， 2 0 0 8 ( 8 ) ： 6 6 9 6 70 【 5 】 崔梓萍 真空降水联合低能量强夯加 固吹填土路基【 J 城市道桥 与 防洪， 2 0 0 5 ( 4 ) ：2 2 - 2 4 ， 1 4 4 6 6 周健， 曹宇， 贾敏 才， 等 强夯 降水联合加 固饱和软黏土地基试验 研 究 J 岩土力学， 2 0 0 3 ( 3 ) ： 3 7 6 3 8 0 2 0 1 3 1 1 B u il d i n g c 。 n s t r u c t i 。 n l 9 8 7 一 1 可 1j