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精卫填海谱新篇--记洋山深水港港区一期工程地基处理研究课题组

来源: 发表时间:02/06/2006 阅读次数:

(2006-02-06)

2005年12月10日,洋山深水港开通仪式隆重举行。参加典礼的地下系周健教授格外幸福,因为嘉宾们站着的港区,大面积地基处理就是按照他们课题组提交的技术方案进行完成的。洋山深水港港区分指挥归墨说:'有了同济大学强大的技术支撑,精卫填海就容易多了。'

港区九成以上的填海面积难度巨大

洋山深水港区一期工程陆域总面积134.64万m2,一部分在小洋山及镬盖塘的山丘与滩地上,大部分建在小洋山~镬盖塘间的水域通道上,水域面积占总面积的90%以上。

港区陆域原始地质地形条件比较复杂,部分区域下卧软土层厚度变化很大,局部地段高差可达35m左右,回填层平均厚度约20m,最大厚度达40m以上,厚度与变化之大国内外罕见。课题组调查发现,承载力、液化和不均匀沉降是工程施工中存在的主要问题,'如果港区受力后出现较大不均匀沉降,这项国字号工程是怎样的后果?'周健教授说,加上工期太紧,我们接受任务,就只有拚了。课题组克服了荒岛上缺水、缺电、沙尘、恶劣气候等困难,坚持在第一线解决技术问题。

'一切工作都是为了港区固若金汤'

巨大的海区吹填关键是要遵循科学合理的施工工艺流程及施工参数。怎样才能确定针对性强的技术参数?课题组确定了先进行小区试验,然后再按照浅区、深区推进的工作方案,力争用较短的时间给出回填粉细砂无填料振冲处理的可行性、施工工艺和参数、地基处理深度等标准,预测总沉降、工后沉降和沉降差等答案,以确保工程施工的优质高效。

可是,工作进行得并不顺利。小区外的试振表明:地面沉降量并不大。究竟是什么原因?课题组经过仔细甄别、反复比较,终于明白:地下水位处在地面以下2m左右,而上部的砂土相当于一个硬壳层,致使振冲没有破坏这层保护壳,难以发生液化。原因找出来了,课题组立即着手寻找解决方案,针对性提出硬壳层事先灌水、增加上部振留时间和次数等方法,边试验边改进,初步确立了试验区较大规模试验的施工工艺和参数。

从小区试验到深区试验,课题组解决了多少个难题,周健教授自己也记不清了,'2003年12月1日以前,我们必须提交实际施工方案。这个日子就是我们的'红线'。'在周健教授课题组的一份资料中,我们发现厚厚的报告中包括场区地质条件及陆域形成方案、1号试验区现场小规模试验研究、2号试验区现场小规模试验研究、离心机模型试验研究与分析、沉降计算与分析、无填料振冲加固细观颗粒流模拟、大面积无填料振冲加固实践与跟踪检测等9个章节,试验、计算,一直到跟踪检测,形成的文字就达10万以上,而这全部是以一个个试验构成的。'仅是解决1号试验区的泥浆护壁问题,我们就想了好几套方案。' 周健教授说,最终选择的是其中的一种。

成果有效保证了工程的质量

经过近一年的反复试验、比较,洋山深水港填海部分加固处理课题终于结出了喜人成果。

课题提出了适用于加固饱和、疏松吹填粉细砂的无填料低水压振冲技术及有关工艺参数,并在大面积实践中得到成功验证;结合试验和理论研究成果,对无填料振冲法受振冲深度、激振功率及水量等多种因素影响下的性能指标进行了优化选择;探讨了振冲结束后静力作用的周期特性;首次引入散体介质的颗粒流理论及其分析方法,建立了模拟砂土振冲加固的颗粒流模型,并利用该模型模拟的砂土的振冲密实过程,研究了粉细砂土无外加填料振冲密实的细观力学机理……周健教授介绍说:'随着施工工艺水平的提高、施工现场经验的丰富和施工方法的不断完善,无填料振冲加固方法的加固效果在实际施工中日渐显现出来。'

'洋山深水港区粉细砂高填土地基处理研究及其应用'被立为上海市科委重大项目子项目,吹填粉细砂的无填料低水压振冲技术为洋山深水港工程节约了1亿多元地基处理费用。

深水港分指挥归墨说:'这项成果有效地确保了工程进度、施工质量,更要紧的是,大大缓解了施工难度。'

(稿件来源:新闻中心)