浙江在線(xiàn)·浙江科技新聞網(wǎng)06月11日訊 (記者 張吉 通訊員 周健)隨著新一輪浙江沿海經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展和建設(shè)的啟動(dòng)，對(duì)土地資源的需求更加突出，圍墾造地已成為浙江新增陸域資源的最佳選擇。然而沿海地區(qū)廣泛分布的軟土地基卻給工程建設(shè)帶來(lái)了極大挑戰(zhàn)，軟弱土地基過(guò)大變形、振動(dòng)、失穩(wěn)等導(dǎo)致建筑、道路等出現(xiàn)“車(chē)跳跳”、“樓倒倒”的問(wèn)題，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，更威脅著人民生產(chǎn)生活安全。

　　“從源頭上徹底防止‘車(chē)跳跳’、‘樓倒倒’的發(fā)生，就要在圍墾時(shí)讓軟土基變硬。”溫州大學(xué)校長(zhǎng)蔡袁強(qiáng)在接受采訪(fǎng)時(shí)告訴記者，在浙江省軟弱土地基與海涂圍墾工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室中一項(xiàng)新的技術(shù)正在孕育中。

圍墾現(xiàn)場(chǎng)

　　實(shí)驗(yàn)室孕育新技術(shù)讓圍墾吹填土地基“變硬”

　　科技的迅速發(fā)展，讓海涂圍墾的手段也從原始的采石填海發(fā)展到了如今的淤泥加固，所謂的淤泥加固法，就是將海底的淤泥抽取上來(lái)形成吹填土，經(jīng)過(guò)天然晾曬、自重沉積、常規(guī)真空預(yù)壓等工序?qū)⒂倌嗉庸绦纬伞瓣懙亍薄?/p>

　　但是新吹填形成的陸域地基土大部分是淤泥和淤泥質(zhì)土呈流塑狀態(tài)，具有高含水量、高壓縮性、低滲透性、低承載力等不良的工程特性，需要進(jìn)行加固處理，方可進(jìn)行利用。常規(guī)地基處理方法不僅施工周期長(zhǎng)，而且加固效果差。地基承載力完全達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此，大型操作設(shè)備在進(jìn)場(chǎng)施工前需要在土地上鋪上厚厚的宕渣，否則就會(huì)被淤泥“吞噬”。

向龔院士介紹室內(nèi)真空預(yù)壓模型試驗(yàn)

　　而在蔡袁強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)室中，一項(xiàng)名為“大面積吹填淤泥復(fù)式真空預(yù)壓處理”的新技術(shù)能讓圍墾吹填土地基變得“更硬”，將給傳統(tǒng)的圍墾方式帶來(lái)顛覆性的變化。

　　實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、溫州大學(xué)校長(zhǎng)蔡袁強(qiáng)教授早在上世紀(jì)80年代就開(kāi)始從事土木工程的研究工作，對(duì)于海涂圍墾和軟弱土地基的處理可謂是“行家里手”。據(jù)他介紹，近些年國(guó)內(nèi)大多數(shù)海涂圍墾工程采用直排式真空預(yù)壓法，但排水板會(huì)容易被淤堵和真空度利用效率低等問(wèn)題，導(dǎo)致了工程的進(jìn)度和承載力問(wèn)題。

　　為了解決排水的問(wèn)題，蔡袁強(qiáng)教授和他的團(tuán)隊(duì)將原來(lái)的排水板進(jìn)行了升級(jí)改造，將芯板和濾膜熱熔成一體，并摻入了親水性材料，將無(wú)孔真空管、密封接頭直接與新型防淤堵塑料排水板密閉連接，實(shí)行密閉直抽。蔡袁強(qiáng)介紹，運(yùn)用了“大面積吹填淤泥復(fù)式真空預(yù)壓處理技術(shù)”后，不僅增強(qiáng)了排水效果，大大解決了淤堵問(wèn)題，更提高了陸化后土地的承載力，使得大型設(shè)備可以直接在上面進(jìn)行施工。

　　據(jù)了解，“大面積吹填淤泥復(fù)式真空預(yù)壓處理技術(shù)”目前已被運(yùn)用于于甌飛工程靈昆段、溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院新校區(qū)、濱海職教中心新校區(qū)等工程中。

　　測(cè)定軟粘土靜動(dòng)力特性減少“車(chē)跳跳”現(xiàn)象

　　面對(duì)近年來(lái)，浙江多條道路沉降過(guò)大的現(xiàn)象，蔡袁強(qiáng)認(rèn)為，這與軟土基施工方式和后期沉降有著必然聯(lián)系，如果可以在軟土基施工方式和后期監(jiān)測(cè)上加以改進(jìn)，類(lèi)似事故或許可以避免。

　　“沉降，是施工過(guò)程中設(shè)計(jì)人員必須考慮的因素，因?yàn)檫@不僅會(huì)影響建筑的美觀(guān)，更是會(huì)破壞建筑結(jié)構(gòu)，影響道路下的管線(xiàn)和行車(chē)安全。”蔡袁強(qiáng)介紹，浙江地區(qū)是典型的軟土地基，交通動(dòng)荷載長(zhǎng)期循環(huán)往復(fù)作用引起地基土應(yīng)變累積、強(qiáng)度降低，導(dǎo)致重大工程過(guò)大變形和失穩(wěn)等災(zāi)變，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅生命安全。

　　“如溫州機(jī)場(chǎng)跑道由于飛機(jī)起降引起可觀(guān)地基沉降，建成4年后沉降達(dá)16.6cm，目前已達(dá)55cm，遠(yuǎn)高于8cm設(shè)計(jì)值，跑道空鼓現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，大大增加了維護(hù)成本?！辈淘瑥?qiáng)用溫州的例子說(shuō)明了沉降的危害，“由于交通荷載所引起的軟土路基不均勻沉降，則引起了嚴(yán)重的橋頭跳車(chē)現(xiàn)象，‘車(chē)跳跳’降低了公路的行車(chē)舒適度?！?/p>

基于地下空間開(kāi)發(fā)利用的圍墾造地開(kāi)發(fā)新模式示意圖

　　蔡袁強(qiáng)介紹，實(shí)驗(yàn)室孕育的“大面積吹填淤泥復(fù)式真空預(yù)壓處理技術(shù)”改變了施工方式可以讓軟土基“更硬”，減少了后期沉降的風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)采用室內(nèi)試驗(yàn)與原位測(cè)試相結(jié)合的方法，系統(tǒng)開(kāi)展循環(huán)荷載下軟弱土地基靜、動(dòng)力特性試驗(yàn)，通過(guò)建立循環(huán)荷載作用下土體強(qiáng)度和變形規(guī)律，重點(diǎn)分析中主應(yīng)力變化、主應(yīng)力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)以及卸荷狀態(tài)對(duì)土體靜、動(dòng)力學(xué)性能的影響，為道路工程提供可行性預(yù)測(cè)。

　　近年來(lái)在蔡袁強(qiáng)教授的帶領(lǐng)下，浙江省軟弱土地基與海涂圍墾工程技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室以提高軟土地基上工程設(shè)施安全服役功能為研究重點(diǎn)，在國(guó)家自然科學(xué)基金和省自然科學(xué)基金等的資助下開(kāi)展深厚軟弱地基高速交通工程、防洪堤、地下工程建設(shè)以及沿海產(chǎn)業(yè)帶圍海造地開(kāi)發(fā)建設(shè)等關(guān)鍵技術(shù)的研究，直接推動(dòng)浙江沿海產(chǎn)業(yè)帶建設(shè)，產(chǎn)生巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
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