土工格柵在碼頭陸域地基處理中的應用(一)


1.工程概況
江都港1號碼頭位于長江下游揚中河段北岸的夾江段內,為長江綜合性多用途碼頭,近期建設5000t級高樁棧橋式泊位一個和500t級內港池泊位兩個。其后方堆場布置在沿江大堤內的沖積平原上,陸域形成面積為45600m2。吹填料為長江里的粉細砂,土層顆粒多在0.08~0.25mm之間,并夾有少量的淤泥質粘土及亞粘土,該土呈灰黃色松散飽和狀態,屬高壓縮性易液化土體。由于在吹填形成陸域過程中,未做到分區、分塊吹填及沒有很好地采取排水措施,故吹填后整個陸域范圍內含水量較大,給碼頭陸域道路和堆場的地基處理帶來了困難。
根據碼頭總平面布置和工藝要求,原設計采用強夯法加固地基。由于強夯法施工程序多,工程費用高,對周圍環境影響大,且易受天氣影響,質量較難控制。加之建設單位因資金等方面的原因,計劃先處理內港池后的5000m2的道路、堆場地基。為了節約工程投資,解決兩次加固地基而產生相互不利影響的矛盾,故采用土工格柵結構進行軟基處理的試驗。
2.地質、地貌概況
江都港地段位于長江三角洲腹地,沉積物屬于長江三角洲沖積成因,上層為河漫灘相,下層為河床相。自地表起40m以下部分以砂性土為主,40m以上部分以軟弱粘性土與薄層砂性土互層為主,局部砂性土。?
吹填前場地內地形起伏變化較大,溝塘縱橫,分布人工圍堤,陸域地面標高1.20~3.50m(黃海高程零點基面),一般在3.0m左右,吹填形成陸域后地面高程為5.50m。地下水為孔隙潛水,水位埋藏較淺,一般小于0.6m,并接受降水垂直補給以及長江側向滲流補給。本工程所在區域屬7度地震烈度區。
3.土工格柵及其力學性質
土工格柵是在聚丙烯(PP)或高密度聚乙烯(HDPE)板上打孔,然后加熱進行單向或雙向拉伸,提高高分子鍵的定向排列性,從而得到高強、低延伸的補強材料。它與過去用擠壓成型HDPE熱焊成網相比較,抗拉強度為后者的5~10倍,初期接線變形系數是4~10倍,而破壞時的應變只有10%~15%。土工格柵在抗化學藥品性、耐腐蝕性等方面都較好,但存在紫外線照射易老化或使用溫度限制(-50℃~+80℃)等問題。在材料中摻入碳黑后,能提高其耐候性。
土工格柵具有粘彈性的力學特性,即隨著試驗速度和試驗溫度的變化,強度與變形的關系也發生變化。因而土工格柵的補強效果在作為半永久性的情況下,擬將徐變試驗值作為設計強度。目前日本根據單向拉伸材料的徐變試驗結果,將抗拉試驗強度的40%作為設計值。
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