以地質(zhì)等值線控制排水板打設(shè)深度施工

詹 領(lǐng)，林皆良，吳松華

（中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200）

1 工程概況

溫州港狀元岙港區(qū)二期工程第02標段位于溫州市洞頭區(qū)狀元岙西北側(cè)，東側(cè)緊鄰已建的狀元岙港區(qū)一期工程。陸域形成面積約 44.1 萬m2，陸域南北向平均縱深約 800 m，東西向?qū)捈s 970 m，場地內(nèi)主要布置集裝箱堆場、道路、管理區(qū)、生產(chǎn)輔助區(qū)等配套設(shè)施。前期軟基處理的好壞將直接影響后期堆場的使用。

塑料排水板作為地基處理的一種方式，廣泛運用于各工程中[1-5]。本工程利用砂墊層與塑料排水板建立排水系統(tǒng)，再利用開山石料進行堆載預(yù)壓，將淤泥質(zhì)黏土層中的水分排出，起到排水固結(jié)作用[6]。塑料排水板插打面積約37萬m2，總長度達到約700萬m。選用C型塑料排水板，插板間距為1.20 m，露頭0.20 m，正方形布置，板底高程須滿足設(shè)計要求，采用陸上插板，砂墊層頂高程為2.00 m。

塑料排水板施工技術(shù)要求中規(guī)定，塑料排水板插設(shè)以穿透Ⅳ1-2淤泥質(zhì)黏土層并進入灰黃色黏土層0.50 m為控制標準，實際插板長度、范圍可根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況作適當調(diào)整。依據(jù)設(shè)計圖塑料排水板以插板底高程以及區(qū)域的不同劃分為I - A區(qū) ～ I - V區(qū)共18個分區(qū)（見圖1）。

圖1 塑料排水板分區(qū)圖

2 打設(shè)深度控制

2.1 現(xiàn)狀分析

設(shè)計圖紙中排水板深度為平均值，僅是參考值，無法進行現(xiàn)場控制。地勘孔位底高程變化大（見圖2），LK33孔位與LK34孔位間距100 m，LK33孔位Ⅳ1-2淤泥質(zhì)黏土層底高程為- 25.65 m，而LK34孔位Ⅳ1-2淤泥質(zhì)黏土層底高程為- 9.23 m，底高程相差16.42 m。經(jīng)計算得出，此斷面塑料排水板平均每間隔6.10 m（6根排水板間距），底高程或板長就相差1.00 m，導(dǎo)致每根排水板深度均不相同。若以設(shè)計提供的分區(qū)匯總表進行統(tǒng)一的底高程控制，無法指導(dǎo)塑料排水板的施工。同樣LK34孔位與LK35孔位也存在此類現(xiàn)象。

圖2 典型地勘孔位剖面圖

因地質(zhì)勘探孔位局限，如I - B區(qū)設(shè)計底高程為-11.40 m，但施工中部分區(qū)域只能打至-7.00 m，而局部區(qū)域又能輕松打至-20.00 m，實際施工與設(shè)計指標偏差過大。僅以現(xiàn)場人為控制或經(jīng)驗法施工，打設(shè)深度難以控制，質(zhì)量無法保證。因此，為滿足施工要求，在本工程施工中采用以等值線[7]控制排水板打設(shè)深度的方法。

2.2 繪制等值線圖

利用Surfer等相關(guān)制圖軟件根據(jù)地勘孔位的三維坐標生成Ⅳ1-2淤泥質(zhì)黏土層底標高等值線（以1.00 m為等值距，相鄰兩等值線的高差為1.00 m），并用CAD軟件將生成的等值線按原坐標導(dǎo)入到塑料排水板分區(qū)圖中，標識出各個區(qū)塊塑料排水板應(yīng)打設(shè)的底高程控制線（見圖3）。

圖3 排水板分區(qū)等值線圖

2.3 現(xiàn)場施工

2.3.1 機械選擇

工程插板深度在6.00 ～ 33.00 m不等，在插打深度上變化較大，目前能夠滿足本工程施工要求的主要是履帶式插板機與鋼軌式插板機。履帶式插板機優(yōu)點在于靈活性，缺點是施工效率不高，每插打一根排水板便要挪動機位，并且打設(shè)深度越大越不易控制垂直度。鋼軌式插板機優(yōu)點在于施工效率高，缺點是對場地的要求較高，一般只適用于基礎(chǔ)面起伏不大的場地。本工程砂墊層整平后場地較為平整，并考慮到施工效率問題，因此選擇鋼軌式插板機。

2.3.2 現(xiàn)場交底

施工前，由專人對每臺插板機做好區(qū)域規(guī)劃與現(xiàn)場放樣，并根據(jù)地質(zhì)等值線圖做好排水板插深交底。圖4為1#與5#插板機的現(xiàn)場交底單。1#插板機由北向南插打深度依次為25.00，28.00及32.00 m，5#插板機在同一等值線內(nèi)深度為28.00 m。局部等值線變化較大的應(yīng)注明各深度具體插打排數(shù)。

圖4 現(xiàn)場交底單圖

2.3.3 質(zhì)量控制

為更好地掌握施工區(qū)域內(nèi)不同的地質(zhì)情況，確定相應(yīng)的插設(shè)深度。施工前對不同區(qū)塊的排水板進行試打，以獲取單根排水板的施工時間和工藝等相關(guān)參數(shù)，最后再進行批量施工。

以地質(zhì)等值線為控制指標必然會存在同一斷面中每根排水板深度均不相同的現(xiàn)象。因此必須做好原始數(shù)據(jù)的采集與處理，保證溯源性，使現(xiàn)場打設(shè)的與施工記錄能夠一一對應(yīng)。具體實施如下：①每日施工結(jié)束后，對各臺插板機當日的施工首末排做好現(xiàn)場標記（在排水板上寫明插板機編號、走向以及施工日期，并噴上油漆，見圖5）；②由測量人員使用RTK對當日施工區(qū)域進行采集打點，導(dǎo)入CAD中做好記錄；③要求施工班組定時將每日記錄的排水板刻度值上報項目部，再由資料員進行現(xiàn)場抽檢核對與數(shù)據(jù)處理，最終將刻度值換算成板長。

圖5 現(xiàn)場排水板標記圖

本工程塑料排水板總數(shù)為22萬根，數(shù)據(jù)處理工作量大。從精細化管理方面出發(fā)，通過計算可得出每臺插板機每日的施工效率與損耗率，便于原材料管理。同時可根據(jù)不同機械的施工效率做好原材料出庫與領(lǐng)用記錄，有利于成本管控。

3 存在的問題及改進措施

3.1 存在的問題

3.1.1 計量控制

本工程地勘孔位呈正方形布置，橫縱間距約100 m，部分小的排水板區(qū)塊未設(shè)置地勘孔位，繪制的等值線圖只能粗略的標識整體地貌，對于局部地勢起伏較大的區(qū)域也無法準確反映。因此對地質(zhì)情況復(fù)雜的區(qū)域應(yīng)提前進行補勘，通過補充鉆孔來確認或校正等值線的準確性。如果在施工過程中遇到問題再補勘，不僅造成人員、機械窩工，增加成本，同時影響工期。在正常情況下，地勘越密，等值線越準確。同時，以等值線控制插打深度還存在其他不確定性，如地勘資料中鉆孔并非完全正確反映地質(zhì)實際情況時，計量應(yīng)以實際深度為準。

3.1.2 控制指標

雖然是以地質(zhì)等值線為控制標準，但出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)確定一些具體的控制參數(shù)，如：停錘標準、容許偏差等，否則僅以地質(zhì)等值線一個指標難以控制現(xiàn)場實際的施工質(zhì)量。

3.1.3 深度控制

塑料排水板打設(shè)深度的控制，同時還受到客觀與主觀因素的影響?？陀^方面主要受機械設(shè)備、地質(zhì)等值線準確性等方面的制約。主觀方面主要受施工交底是否全面細致、作業(yè)人員的職業(yè)操守以及管理人員的監(jiān)管程度等影響。

3.2 改進措施

3.2.1 穿透硬層措施

本工程地勘時間為2014年，局部存在較大變化。以LK34號孔位為例，上部砂墊層較厚，經(jīng)過長時間的蠕動變形，下部5.00 m厚的流塑狀淤泥質(zhì)黏土經(jīng)過擠壓，實際厚度不足4.00 m。部分淤泥質(zhì)黏土層厚度小于2.00 m的，當管靴穿透砂墊層后將很快進入硬層。若出現(xiàn)錘頭跳動，應(yīng)立即停錘，并結(jié)合地勘報告做好原因分析，查明是否已打至硬層，防止不留帶。

3.2.2 穿透砂墊層、淤泥質(zhì)黏土層措施

本工程上部砂墊層厚度在5.00 ～ 15.00 m，Ⅳ1-2淤泥質(zhì)黏土層（飽和、流塑）厚度在3.00 ～ 13.00 m。當塑料排水板可以確定已經(jīng)穿透砂墊層和Ⅳ1-2淤泥質(zhì)黏土層后，出現(xiàn)進尺緩慢且不留帶情況時，可適當減短打設(shè)深度，以不留帶為原則停錘。

3.2.3 容許偏差

其它塑料排水板的打設(shè)深度（停錘標準），以Ⅳ1-2層底高程等值線為基礎(chǔ)，并進入Ⅳ2-1黏土層0.50 m為控制指標，但考慮到地質(zhì)變化復(fù)雜，等值線本身及地質(zhì)分層等存在一定的偏差，實際打設(shè)深度與等值線比較應(yīng)留有一定的容許偏差。結(jié)合本工程實際地質(zhì)情況，并經(jīng)設(shè)計方復(fù)核確認，參建各方商定以3.00 m作為容許偏差，超過容許偏差時作為異常處理，對于異常區(qū)域做好紙質(zhì)與影像記錄，監(jiān)理進行現(xiàn)場見證，最終報設(shè)計確認。容許偏差定太高會影響工程質(zhì)量，定太低又會影響施工效率，因此應(yīng)結(jié)合工程的實際情況進行綜合考慮。其他地質(zhì)情況相對簡單的可采用百分制等形式確定（如等值線的10%）。

4 結(jié) 語

利用地質(zhì)等值線控制塑料排水板插設(shè)深度，在溫州港狀元岙港區(qū)二期工程第02標段工程解決塑料排水板在插打深度控制難的問題，保證整個軟基處理工程的施工質(zhì)量，取得良好效果。對于地勢起伏大，無法以定長控制塑料排水板插打深度的工程項目，具有一定的參考價值。