“ 洗衣服 ”解决盐渍土地基大难题
“这里的软土地基高盐高水,承载力弱,地基不够稳定的情况下直接修路,随时有塌陷的风险。”上航局江苏吕四项目经理陈昌望着这一片开阔的盐渍土地皱紧了眉头。
上航局承建的吕四环抱式港池东港区基础设施工程(一期)位于江苏省启东市,主要施工内容包括道路工程、管道工程、水系工程建设等。“本来以为只是建条路,没想到遇到的是高含高水量的盐渍化吹填软土。”陈昌介绍道。盐渍土大多具有腐蚀性,土中盐分会将水分溶解并逐渐侵蚀地基,严重降低地基的承载能力,造成道路质量隐患。
要想建好这条路,就必须同时解决含水量和含盐量高的问题。为此,陈昌带领技术骨干研究出一个被形象地描述为“洗衣式”盐渍土地基处理方法。
一般来说,道路铺设都是先从地基开始,地基层作为直接接触土壤和承载上层结构的衔接部位,土壤含水量的高低直接影响地基的碾压效率和压实度。因此,项目团队决定首先解决地基含水量过大的问题。先按照传统的施工工艺,采用“管井+轻型井点”降水技术,即在施工道路两侧布设管井,在道路施工场地内均匀布设轻型井点的方式抽水降水。可没想到,施工时正值雨季,本来已经解决的地基降水问题,几场大雨过后又回到了原来的样子。为了彻底根除地基含水量过大这个“老毛病”,在反复测算降雨量后,项目团队决定结合“低能量强夯”这一吹填软土地基处理方法。通过降低夯击能量、增加夯击遍数,在软土地基上形成“硬壳层”,提高地基承载力、承载力和固结程度。
“‘长安一片月,万户捣衣声。’就像李白所写,古人将脏衣放在石板上用杵捶击,用以去除脏污。咱们这个方法就是将土地砸结实,排出内在的水分,和‘捣衣’还有点像呢。”陈昌得意地解释说。
含水量的问题解决后,陈昌面临的下一个问题便是处理盐渍土对上层结构可能产生的不良影响:使用传统的强夯处理法处理吹填软土和淤泥质软土时,土体在高能量强夯作用下变形,产生超孔隙水压力;而盐渍土含盐量高,空气、水和氯离子填充在空隙内,这股压力无法排出,土层像充饱了气的气球,无法向下碾压。
“搓完了衣服,下一步就应该把污渍洗出去。对于我们项目来说,就是使用外加剂把土里藏着的盐分‘洗’出去。”
陈昌带队又进行了一系列模型试验和数值分析,确定了盐渍土的拌和外加剂种类、掺量以及碾压土体最佳含水量、碾压遍数等参数,最大限度中和去除盐分。“洗”去地基土中的“污渍”后再进行碾压,达到土体固结的目的。
这套“洗衣式”盐渍土地区的地基处理施工工艺技术,与传统的地基处理方法相比,不仅能有效增强地基的承载力及稳定性,还提高了作业效率,在短于常规工期3个多月的时间内,预计将道路使用寿命延长5年以上。
“再过一个多月,施工区域内将近30万平方米的盐渍土处理就要全部完成了,现在路基总算是稳固了!”看着热火朝天的现场,陈昌紧皱的眉头终于舒展开了。