敢教软弱地基成磐石

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  “绿树阴浓夏日长,楼台倒影入池塘,水精帘动微风起,满架蔷薇一院香”。出生在六月江南的他,有着与生俱来的对外界事物的好奇心,长大后的他,从容不迫,天生的细致和后天孜孜不倦的学习,使他成为了一个极具创新精神的发明人。
  叶吉,1957年6月生于江苏省江阴。先后毕业于中国地质大学土木工程专业、中国科技工程学院港口航道与海岸工程专业、工学学士;1976年进入交通部澄西船厂工作;1983年在江阴澄西机械施工处从事打桩队工作;1997年任江阴澄西机械施工处打桩队队长;2000年在江阴市华澄建筑安装工程有限公司历任机械施工队队长、打桩队队长、项目部经理等职。现为注册岩土高级工程师和国际特级职业经理人。
  人有人性 土有土性
  在地基处理方面,业内人士常说的一句话就是“神仙难降淤泥水”,由此说明淤泥质土的处理难度。地基中常见的软土,一般是指处于软塑料或者流塑状态下的黏性土,天然软土具有含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低的特点,还具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,这便是土的“性情”。在施工中,路基填土或桥涵构造物的最佳含水量很难把握,不易达到满足压实度值,而如果无法满足相应的密实度要求,一经使用荷载,往往会发生路基失稳、沉降不均、塌陷开裂等情况。尤其对淤泥土而言,业内长期采用“真空预压法”、“堆载预压法”,但以上方法往往会导致工期长、成本高,且由于大量使用塑料、化纤等材料而对土体产生二次污染。
  参与过上海浦东机场第二及第三跑道、上海海港新城、上海虹桥机场第二跑道、上海洋山港陆域配套道路施工、天津中心渔港等市级、国家级重点工程项目的叶吉,凭借着对祖国广袤土地的热爱,将满腔热情都投入到攻克软土地基施工处理难点的研究中,在近20多年的施工实践中,他在施工第一线将所学专业知识与沿海、沿江新吹填软土地基的特点相结合,探索出了不同土性的特点,发明了应用于软土地基加固处理的专利技术——“双控动力固结处理软地基的方法”。
  “双控动力固结法”即结合二种控制方法处理软弱地基的一种施工方法,特别是针对我国沿海地区普遍存在的淤泥质黏土,该工法能有效快速提高地基的承载力,使流塑状淤泥快速改变为软塑甚至固结。在饱和黏土中,特别是在淤泥和淤泥质黏土中,由于土的透水性差,持水性强,若用一般方法处理效果较差。而本工法则是利用电渗降水的方法对透水性差的土体产生疏干作用,从而使地下水得以排出。通过电渗降水降低施工区域内的地下水位,使加固范围内土体的含水量达到满足强夯施工要求的最佳含水量,再利用电渗后流塑状淤泥在外力作用下可塑成任何形态这一特点,通过施加电渗(外力)激活水分子,通过抽水使之成为半固结状态或固结状态。由于淤泥质黏土在外力除去后,能继续保持以上一特点。同时在塑态变成半固态时,土的形状不变,在电渗降水的作用下,土的体积因水分减少而发生收缩,特别是当土体水分进一步减少后,在淤泥质土体转变为软塑状态后;对需处理的软土地基铺设垫层后进行动力加固(如强夯,冲击碾压和振动碾压等方法),再通过动力夯击的作用,使土体中结合水进一步排出,经多轮电渗降水——动力挤密,从而最终达到固结密实处理,提高软土地基的承载力。
  “双控动力固结法”专利技术分别于2006年被评为“国家专利战略促进计划重点推荐项目”;2008年,被国家建筑协会列为“建筑业十项新技术推荐项目”。由于叶吉在软土加固领域的出色贡献,他本人也相继于2007年在北京人民大会堂被授予“优秀职业经理人”;2008年在
  北京钓鱼台国宾馆被授予“诚信企业家金鼎奖”;2009年获得江苏省“民间发明家一等奖”等多项荣誉。
  百年大计 诚信施工
  基础不牢,地动山摇。继发明“双控动力固结处理软地基的方法”后,针对我国不同地区、不同地质条件的不同特点,叶吉相继申请发明专利及实用专利20余项,从工法上和设备上为软弱地基特别是淤泥质土的再生利用奠定了基础。目前他已获得了包括“砂袋井点复合轻型井点深层速排动力固结法”、“水汽分离平衡筒”、“大面积地基处理电渗降水的直流电源”、“复合型加筋吸水井点管”等二十余项国家级发明专利及实用新型专利。其中“复式负压固结法”发明专利,是针对新吹填淤泥土浅层处理而发明的,填补了国内现有对同类土质加固处理的空白,在欠固结土加固时采用这种方法处理,可达到浅层5米范围快速加固的效果。浙江省科技局特对此给予了高度重视,确定科技立项并在温州周边地区投入大面积施工,为当地沿海产业区节约了上亿元地基处理经费,大大加快了该地区的建设速度,并获得了浙江省科技A类奖。
  由于这项技术处理软土地基速度快、性价比高,也受到了有关专家和业内人士的青睐,为我国快速处理软土地基,减少工后沉降,提高承载力,加快道路、场地的建设速度奠定了坚实的基础,促进了我国沿海发展战略的实施。
  严谨务实创新发展
  “永无休止的求知欲和创新精神,敦促着你生活的脚步”。在新技术成功应用的同时,叶吉还不忘总结现有技术的不足,以一个科研人员严谨的态度,探索研究软土地基深层处理的方法,发明了“软弱地基轻型井点管结合塑料排水板复合加固方法(以下简称‘轻井塑排加固法’)”,该技术一经面世,行业内专家、研究生相继针对该技术进行了专题研究,在国家级、省级刊物发表学术研究论文多篇,被业内称赞为一项“节约投资,快速处理软土地基,减少工后沉降,提高深层承载力;加快道路、场地的建设速度”的新工法。
  轻井塑排加固法用于处理软弱地基加固,适用于我国沿海、沿江地区新吹填含砂但有淤泥夹层、淤泥质粉土以及含泥量较高的淤泥质粉砂土。适合大面积堆场及道路的施工,在大面积施工时,成本低、工期短、速度快。该工法还综合应用堆载预压、真空预压、电渗降水结合强夯工艺,通过多种工艺的巧妙结合,突破了现有工法对软弱地基加固无法达到深层加固及承载力指标无法提高的瓶颈,使加固深度达到处理10米以下土体的效果,形成了整体平板桩基效果。所需处理10—20米范围内的土体承载力指标提高了2~3倍,固结度达到了90%以上。由于利用原土作为堆载物及密封层,因此该技术造价为“真空预压”的一半,为堆载预压的三分之一,而单位面积工期仅需“真空预压、堆载预压”的三分之一,工后场地无大量的废弃物,因此无二次污染。
  众所周知,科研工作者的敬业、精业、专业精神对科研事业的开展至关重要。尽管获得了诸多荣誉,但叶吉依然埋头于他所钟爱的事业中,以他对软弱地基的一满腔热爱,默默投入到软土硬化施工的第一线,利用崭新的思路和创新的方法,从理论高度把握方向,重视应用方面研究和原理性的创新,积极寻求理论与实践的有机整合,并在科研和现有技术的基础上,不断提高自己研发工作的水平。
  叶吉常说:“科研的创新是无止境的,软弱地基固结方法的探索也是无穷尽的,只有志在成功才能收获成功。”
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