程振華 高常慶

(1.中國石化天然氣工程項(xiàng)目管理部，四川成都 610081; 2.中原石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院，河南濮陽 457001)

為了滿足川氣東送工程建設(shè)需要，增強(qiáng)物資保障能力，股份公司決定建設(shè)川東北物資供應(yīng)儲(chǔ)備中心工程(以下簡稱該工程)，構(gòu)建物資集中儲(chǔ)備管理機(jī)制。該工程選址于四川省達(dá)州市西外新區(qū)城市規(guī)劃物流區(qū)，占地面積401.05畝。場(chǎng)區(qū)位于達(dá)州市西外新區(qū)皂角埡村六組和高峰洞村四組，為構(gòu)造作用形成的川東平行嶺谷地貌的開闊谷地，場(chǎng)地處于低山丘陵地貌區(qū)，整體地勢(shì)西高東低、北高南低。南北方向高程309.00 m～330.00 m，相對(duì)高差約21 m，地表坡度5°～30°不等;東西方向高程283.00 m ～390.00 m，相對(duì)高差約107 m，地表坡度10°～35°不等。場(chǎng)區(qū)微地貌單元表現(xiàn)為脊?fàn)钚逼?、陡坎和凹地。脊?fàn)钚逼禄颈榧叭珔^(qū)，植被不發(fā)育，部分被用于耕地。坡度集中在10°～30°，由紫紅色粉砂質(zhì)泥巖、砂巖及第四系覆蓋層組成，由流水侵蝕和風(fēng)化剝蝕形成。

根據(jù)地形及鐵路專用線要求，按土方平衡原則，總平面設(shè)計(jì)為東、西兩塊臺(tái)地，東臺(tái)地高程為324 m(以填方為主)，西臺(tái)地高程為332 m(以挖方為主)，填方區(qū)最大填土厚度達(dá)32 m，為了減少新近回填的填土層在固結(jié)、密實(shí)過程中引起的不均勻沉降，在回填的過程中對(duì)填土層進(jìn)行加固處理，以提高其密實(shí)度。根據(jù)場(chǎng)區(qū)初勘報(bào)告及總平面布置圖，該工程土石方設(shè)計(jì)挖填方分類見表1。

表1 土石方數(shù)量及分類表(104m3)

設(shè)計(jì)單位初步考慮地基處理方式采用分層回填、碾壓進(jìn)行加固處理。分層回填的厚度為200 mm～300 mm，采用高能量壓路機(jī)碾壓，碾壓后的壓實(shí)系數(shù)不小于0.94。回填材料來自于挖方區(qū)，主要由泥巖、砂巖、粘土組成，粒徑小于2 mm的部分不應(yīng)超過總重的45%，碎石粒徑不宜大于200 mm?；靥钔翍?yīng)級(jí)配良好，不含植物殘?bào)w、垃圾等雜質(zhì)，填料有機(jī)質(zhì)含量不得超過5%。

該工程場(chǎng)平屬于高回填，回填碾壓施工高度25 m～40 m，回填地面原始坡度30°左右，由于廠區(qū)土石比例為1∶5.5，且泥巖和次堅(jiān)石比例為5∶4，回填料如果按照設(shè)計(jì)粒徑控制要求，將增加機(jī)械次堅(jiān)石碎石費(fèi)用1 771萬元(機(jī)械碎次堅(jiān)石單價(jià)35元/m3)，土方開挖工程造價(jià)將超設(shè)計(jì)概算。按照碾壓工藝每層200 mm～300 mm施工，考慮檢測(cè)期，施工周期長，且會(huì)造成爆破、運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備閑置和人員窩工。按照工期和造價(jià)這兩個(gè)重要影響因素，和設(shè)計(jì)單位協(xié)商后，地基處理工藝擬由碾壓更改為8 000 kN·m(回填厚度6 m～10 m)和3 000 kN·m(回填厚度小于5 m)強(qiáng)夯施工工藝。填土強(qiáng)夯地基處理后地基承載力特征值不小于160 kPa，壓縮模量不小于10 MPa。

在理想的自然和機(jī)械條件下進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用強(qiáng)夯施工8 000 kN·m施工面積10×104m2，3 000 kN·m施工面積12.8×104m2，8 000 kN·m 造價(jià) 56 元/m3，3 000 kN·m 造價(jià)25元/m3，總造價(jià)880萬元，低于機(jī)械破碎次堅(jiān)石造價(jià);由于強(qiáng)夯工藝對(duì)回填粒徑要求不宜大于600 mm，比碾壓標(biāo)準(zhǔn)低很多，土石方開挖成本會(huì)降低，采用分區(qū)施工，合理搭接，強(qiáng)夯和土方工程可以高效作業(yè)，總工期可大大縮短。經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，地基處理采用強(qiáng)夯施工工藝。

根據(jù)強(qiáng)夯處理有效深度，總體上按虛土厚度10 m(強(qiáng)夯處理后厚度約9.5 m)的方案進(jìn)行分層回填。填方臨時(shí)邊坡為1∶1。施工中應(yīng)及時(shí)做好場(chǎng)區(qū)內(nèi)排水工作，嚴(yán)禁填方區(qū)積水。

324 m臺(tái)地填土共分為三層進(jìn)行回填，各層標(biāo)高(處理后)分別為 304.50 m(局部區(qū)域)，314.00 m 和 323.50 m。

332 m臺(tái)地填土共分為兩層進(jìn)行回填，各層標(biāo)高(處理后)分別為322.00 m 和331.50 m。

回填材料塊石粒徑不宜大于600 mm，且粒徑大于400 mm的塊石含量不宜大于30%。強(qiáng)夯采用8 000 kN·m能級(jí)對(duì)填土進(jìn)行處理。根據(jù)本工程情況，布置2個(gè)強(qiáng)夯試驗(yàn)區(qū)，每個(gè)試驗(yàn)性施工區(qū)面積1 500 m2。8 000 kN·m能級(jí)強(qiáng)夯試驗(yàn)性施工參數(shù)及夯點(diǎn)圖如圖1所示(3 000 kN·m能級(jí)略)。

兩遍8 000 kN·m點(diǎn)夯，一遍1 500 kN·m能級(jí)滿夯。點(diǎn)夯要求:一、二遍點(diǎn)夯(8 000 kN·m能級(jí))每點(diǎn)10擊～14擊，由第0擊起開始記錄，最后連續(xù)兩擊的平均貫入度不大于150 mm，若不滿足夯沉量要求可適當(dāng)增加擊數(shù)。

點(diǎn)夯結(jié)束后用1 500 kN·m能級(jí)滿夯一遍，每點(diǎn)3擊～4擊。滿夯夯印搭接1/3，不得留有空白。

根據(jù)設(shè)計(jì)單位試夯參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)夯施工，試驗(yàn)區(qū)完成14 d后，采用N120動(dòng)力觸探、地面瞬態(tài)瑞雷波進(jìn)行檢測(cè)測(cè)試，均達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度、地耐力標(biāo)準(zhǔn)。

本工程強(qiáng)夯由山西省機(jī)械施工公司從2007年7月開始施工，2008年2月竣工，經(jīng)過獨(dú)立于設(shè)計(jì)和施工的第三方檢測(cè)單位進(jìn)行N120動(dòng)力觸探測(cè)試、靜載荷試驗(yàn)、地面瞬態(tài)瑞雷波測(cè)試，檢測(cè)結(jié)果完全合格。并一次通過中石化質(zhì)監(jiān)總站和相關(guān)部門驗(yàn)收，質(zhì)量優(yōu)良，竣工結(jié)算投資946萬元。

結(jié)論如下:

1)對(duì)于山地丘陵地區(qū)，高回填、高土石比、高硬度次堅(jiān)石區(qū)域采用強(qiáng)夯地基處理工藝，對(duì)回填料粒徑適應(yīng)性好，和土方開挖搭接施工配合協(xié)調(diào)，效率高。2)大面積、高回填區(qū)域采用強(qiáng)夯施工工藝比傳統(tǒng)碾壓工藝適應(yīng)性強(qiáng)，施工周期短，綜合造價(jià)低，施工效果好。3)對(duì)于山區(qū)施工，強(qiáng)夯機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)不方便，增加成本，工程量較小時(shí)單位施工成本較高。

[1]高 衛(wèi).淺談強(qiáng)夯法在工程中的應(yīng)用[J].山西建筑，2010，36(9):122-123.