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优秀的岩土工程专家——张惠明博士(二)

来源: 浏览次数: 日期:2020-06-16 10:43:13
软基处理    快好省

 

部分岩土工程方案优化范例

 

1、港珠澳大桥珠澳口岸填海工程方案优化

 

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛陆域面积209万平方米,需要软基处理的面积214万平方米。因各种原因,该项目的软基处理工程工期严重滞后,有关单位提出的解决方案不是很理想。张博士对相关问题进行了深入细致的分析研究后提出的优化方案,工期比原方案提前60多天,造价节省2430万元。

优化方案与原方案技术比较图

港珠澳大桥珠澳口岸人工岛效果图

2、节省上亿元的公路建设

 

 

某高速公路项目位于重丘陵地区,山涧低洼区域分布有坡洪积软土,其性质不是很差,但因为路堤很高,大多在10~20米,稳定问题可能比较严重。因此,设计单位对于高路堤软基大量采用沉管碎石桩法处理。张博士通过大量的深入调查研究和现场考察,发现部分地形地貌特征会提高路堤的抗滑能力,不必采用昂贵的方法处理其软基。他提出了既省钱又稳妥的处理方案:用较经济的方法代替沉管碎石桩法;对个别有需要的路段才采取相应稳定措施加固。此方案比原设计节省近2亿元。

某高速公路项目所在地形地貌

某高速公路项目所在地形地貌

3、解决新加坡岩土界的难题

 

新加坡国际机场扩建工程中,场地软基拟采用排水固结真空预压法处理。在大范围软基处理施工前,做了一个边长25m的试验区。按理论计算,施工期间的沉降量应达959mm;但实测沉降量只有145mm,仅为理论计算值的15%.花巨资处理软基,得到的却是这种结果,相关单位压力巨大。他们找来了新加坡的权威专家,试图分析试验区沉降量严重偏小的问题,但均不得其解。

 

张博士分析了通常影响沉降量的各种因素,得到的结论是:这些因素不可能让实际沉降量如此之低。他再次深入分析试验区的整体受力状态,以其渊博的知识和敏锐的分析找到了问题的症结:因土拱效应,上部较厚的好土层形成的土拱降低了作用在软土层上的压力,从而导致固结沉降大大低于理论值。因此不宜采用水泥搅拌桩密封墙,大面积预压条件下,沉降量还是会比较大的。为有关方面在施工中解决存在问题指明方向。

新加坡国际机场岩土沉降分项图

4、深圳机场良好的软基处治

 

该项目是我国开先河的、在超软弱淤泥上修建机场的大型工程项目。其站坪停机坪软基采用排水固结堆载预压方法处理,处理效果满足了机场严格的技术要求,大大降低了工程造价。

深圳机场原始地貌
停机坪现状

5、成功处治珠海机场跑道软基

 

 

珠海机场场地软弱土层比较特别:上部是松软的粉细砂,下卧有淤泥质土。经过慎密的多方案比选,采用了可以同时处理上下两种软弱土层的方案:振动沉管砂桩。软基处理实施效果良好,完全满足机场的技术要求。

珠海机场候机楼

珠海机场全景

6、深厚软基用浅基础

 

沿海城市有些地区的软土层较厚,在这样的地基上修建低层建筑物能否采用浅基础?这是个不小的工程难题。很多类似项目,因为担心浅基础的承载力问题和沉降问题而被迫采用长达50~100米的桩基础,导致项目的工程造价昂贵。

 

张博士对此进行了较深入的研究,认为若适当处理,浅基础是一种更好的基础形式,可以避免深桩基础可能带来的管线爆裂、门口步梯开裂、场地下沉积水等问题。针对深厚软基上浅基础的特点,张博士建立了一套软基处理和基础设置的计算和设计方法,采用新材料和新技术以保证浅基础的安全性。深厚软基上的浅基础已在珠海洪湾地区某项目中成功应用,多栋2-3层的建筑物已使用多年,状态良好。

 



7、巧解说释“地陷惊魂”

 

连接港珠澳大桥的拱北口岸地下隧道正在紧张施工。2013年11月22日早上,海关官员无法打开风雨廊值班室房门,并发现风雨廊地面似乎成了“空壳”,怀疑隧道施工造成地层下陷。情况紧急!海关领导、业主和施工方迅速齐集现场紧急磋商,决定马上封闭风雨廊,在出事区域地下进行注浆加固处理。

张博士在详细了解情况并分析相关监测资料后,明确提出:没有发生地陷,“空壳问题”是因深层土体注浆导致大量气体聚集在该区域所至,钻个小孔、将气体放出来就好了。事情果然如张博士所料:连续注浆两天后,空壳问题依然存在;而在钻了几个小孔后,办公室的门好开了,空壳问题消失了,风雨廊也恢复了正常的入境人流。

 
 

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