祝 云 琪

(寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司，上海 201999)

分區(qū)循環(huán)堆載預(yù)壓在灘涂地基處理的應(yīng)用研究

祝 云 琪

(寶鋼工程技術(shù)集團(tuán)有限公司，上海 201999)

以某大型鋼鐵廠新近圍圈一灘涂地基處理為例，根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)特征、土方資源分布及項(xiàng)目規(guī)劃情況，提出了三種地基處理方案，通過(guò)比選，選取了分區(qū)循環(huán)堆載預(yù)壓處理方案，經(jīng)監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)，說(shuō)明采用該地基處理方法效果較好，為其他類(lèi)似工程提供了參考依據(jù)。

灘涂，分區(qū)循環(huán)堆載預(yù)壓，地基處理

0 引言

某大型鋼鐵廠新近吹填一塊面積約107萬(wàn)m2的灘涂以進(jìn)行土地儲(chǔ)備，吹填材料主要為砂，于2006年年底吹填完成。該區(qū)域迄今已有幾個(gè)項(xiàng)目完成建設(shè)，后續(xù)項(xiàng)目將陸續(xù)展開(kāi)。當(dāng)前每個(gè)項(xiàng)目的地基處理都是結(jié)合項(xiàng)目進(jìn)行的，在操作之中主要存在以下問(wèn)題：1)地基處理周期短，工期壓力大，地基處理費(fèi)用較高；2)各個(gè)項(xiàng)目的地基處理各自為政，為區(qū)塊之間的銜接、資源調(diào)配等造成一定的不便。

另廠區(qū)近幾年的工程建設(shè)，有近數(shù)十萬(wàn)立方米的廢棄土方需要處置，而且部分土方就堆置在該灘涂?jī)?nèi)，如將這些土方運(yùn)出廠外，費(fèi)用不菲，能否將這些土方用于灘涂區(qū)域進(jìn)行地基處理，是廠方十分關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題，為此有必要對(duì)灘涂區(qū)域的地基處理進(jìn)行總體規(guī)劃。本文根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)特征、廠區(qū)的土方資源分布及項(xiàng)目規(guī)劃情況，提出以廠區(qū)現(xiàn)有的廢棄土方作為堆載預(yù)壓料，對(duì)場(chǎng)地分區(qū)循環(huán)進(jìn)行堆載預(yù)壓處理。

1 灘涂地基處理方案

1.1 地質(zhì)分析

該場(chǎng)地由上至下的土層分布情況為：①1-1雜填土，厚度約3.0 m，①3吹填土，厚度約4.0 m，③3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚度約4.0 m，④淤泥質(zhì)粘土，厚度約14.0 m，⑤1-1粘土。粘土層⑤1-1以下為較好土層。

1.2 地基處理的必要性

由于灘涂區(qū)域?qū)儆诖堤罴盎靥钚纬?，吹填土、素填土等均為外加荷載。將對(duì)下部的淤泥質(zhì)土產(chǎn)生較大的沉降。根據(jù)分層總和法，得出軟弱土層的總沉降約為1.3 m，雖然吹填已完成一段時(shí)間，但整個(gè)場(chǎng)地預(yù)計(jì)仍將有1.0 m左右的沉降，另由于吹填土層比較松散，地基承載力不足，故場(chǎng)地必須進(jìn)行地基處理。

1.3 加固方案比選

適合本場(chǎng)地的地基處理方法主要有兩大類(lèi)：一類(lèi)為復(fù)合地基法；第二類(lèi)為排水固結(jié)法，如堆載預(yù)壓法、降水預(yù)壓和真空預(yù)壓法等。由于本場(chǎng)地填土較厚，采用復(fù)合地基處理費(fèi)用相對(duì)較為昂貴，顯然不適合；如采用降水預(yù)壓和真空預(yù)壓時(shí)，需在加固土體內(nèi)或地表形成負(fù)壓，由于土體內(nèi)存在較厚的砂層，維持較高的真空度比較困難，故也不推薦采用；而堆載預(yù)壓是以土石方作為預(yù)壓荷載，待場(chǎng)地內(nèi)土體的固結(jié)度達(dá)到要求后，再卸載，該方法不用水泥、砂、電，且由于現(xiàn)有廠區(qū)已經(jīng)儲(chǔ)備了一定的土石方，故采用堆載預(yù)壓法是本場(chǎng)地地基處理最經(jīng)濟(jì)、最合理的方式。本場(chǎng)地最終決定采用堆(超)載預(yù)壓法對(duì)灘涂圍圈區(qū)域進(jìn)行地基處理。

2 灘涂區(qū)域地基處理總體策劃

2.1 分區(qū)循環(huán)堆載預(yù)壓地基處理方案

地基處理主要方法確定后，可以通過(guò)以下3個(gè)方案實(shí)現(xiàn)：

1)方案1：一次性總體處理，插入塑料排水板，然后一次性將場(chǎng)平填土及堆載預(yù)壓所需的土方運(yùn)入，待地基處理完成后，多余土方拉出場(chǎng)地。2)方案2：按項(xiàng)目進(jìn)行處理，每上一個(gè)項(xiàng)目，進(jìn)行該項(xiàng)目的土方及地基處理，其他項(xiàng)目的地基處理暫不考慮。3)方案3：分區(qū)循環(huán)堆載預(yù)壓地基處理。經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合考慮后，故推薦方案3。

2.1.1 方案描述

將整個(gè)灘涂劃分為A～F共6個(gè)子區(qū)域。首先將項(xiàng)目較為緊急的劃為A區(qū)先行處理，然后根據(jù)項(xiàng)目進(jìn)度，分區(qū)分階段進(jìn)行處理，堆載土方就利用廠區(qū)內(nèi)廢棄土方，循環(huán)使用。土方循環(huán)使用規(guī)劃如圖1所示。

2.1.2 分區(qū)原則

1)為保證處理效果，盡可能按將來(lái)的生產(chǎn)單元分區(qū)；2)為降低投資，土方倒運(yùn)總量最小化，并減小運(yùn)輸距離；3)分區(qū)與場(chǎng)地已有填土相結(jié)合的原則。

2.2 方案對(duì)比

方案1：優(yōu)點(diǎn)：1)處理效果佳，場(chǎng)地不均勻沉降較小；2)后期項(xiàng)目實(shí)施時(shí)工期充裕；3)總體造價(jià)較低，僅僅多了塑料排水板的費(fèi)用，故總體造價(jià)相對(duì)較低。缺點(diǎn)：1)初期投入較大；2)部分土方進(jìn)入場(chǎng)地后，需再次運(yùn)出；另一方面，場(chǎng)地將喪失土方臨時(shí)存放場(chǎng)的功能；3)針對(duì)性不足。方案2：優(yōu)點(diǎn)：1)資金壓力相對(duì)較?。?)針對(duì)性較強(qiáng)。缺點(diǎn):1)工期壓力大，由于堆載預(yù)壓需要較長(zhǎng)的時(shí)間，將給每個(gè)項(xiàng)目都會(huì)帶來(lái)較大的工期壓力；2)效果相對(duì)較差，由于工期較短，勢(shì)必給處理效果帶來(lái)隱患，不均勻沉降較大；3)造價(jià)高。方案3：優(yōu)點(diǎn)：1)處理效果好；2)地基處理費(fèi)用較低，前一分區(qū)的卸載土方可直接用于后一分區(qū)的堆載土方，避免按項(xiàng)目處理時(shí)，堆載與卸載均需計(jì)費(fèi)的弊端；3)工期壓力??；4)廢棄土方得以綜合利用，既可保證足夠的地基處理預(yù)壓料，又不需外運(yùn)土方；5)場(chǎng)地功能不喪失;6)針對(duì)性強(qiáng)，對(duì)于荷載不同的區(qū)域，分別采用不同的堆載高度或預(yù)壓時(shí)間。缺點(diǎn)：管理要求較高，需各方的密切配合。

按方案3，則總體造價(jià)約為8 726萬(wàn)元，平均單價(jià)約為127元。相對(duì)于方案1，可節(jié)省造價(jià)4 024萬(wàn)元左右。方案2的總體費(fèi)用大于方案1，更要遠(yuǎn)大于方案3。

3 監(jiān)測(cè)與檢測(cè)

采用循環(huán)堆載預(yù)壓處理時(shí)，該灘涂區(qū)域的典型沉降歷時(shí)曲線如圖2所示，從圖中可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)9個(gè)月左右的堆載預(yù)壓，該區(qū)域的沉降平均在700 mm左右，卸載時(shí)平均固結(jié)度達(dá)到0.8以上，既達(dá)到了減小場(chǎng)地沉降的要求，又可消耗廢棄土方約60萬(wàn)m3，運(yùn)出場(chǎng)外的廢棄土方大量減小。

卸載后，采用1.0 m×1.0 m的載荷板對(duì)地基進(jìn)行靜載試驗(yàn)，靜載試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)地基處理后，場(chǎng)地的地基承載力特征值達(dá)到80 kPa以上，說(shuō)明地基處理效果較好。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本工程場(chǎng)平與地基處理相結(jié)合，可以得到以下結(jié)論：

1)對(duì)于含有軟土的吹填灘涂，采用堆載預(yù)壓對(duì)軟土進(jìn)行處理是合適的；

2)在場(chǎng)地有土體儲(chǔ)備的前提下，根據(jù)場(chǎng)地使用的前后次序，分區(qū)循環(huán)堆載，既可達(dá)到軟土處理的效果，又可極大地節(jié)省地基處理投資。

[1] 李 琳,王 清.大面積吹填軟土地基處理效果評(píng)價(jià)[J].水利水電科技進(jìn)展,2008,28(2):78-81.

[2] 曾四平.超載預(yù)壓在短工期條件下軟基處理中的應(yīng)用[J].山西建筑,2011，37(3):50-51.

Partiton cyclic preloding applied research in the tidal-flat area ground treatment

ZHU Yun-qi

(Bao Steel Engineering & Technology Group Co.， Ltd, Shanghai 201999, China)

Taking a tidal flat foundation treatment around a newly large steel plant as an example, according to the site geological characteristics, earthwork resource distribution and projects planning situation, put forward three kinds of foundation treatment scheme, through the selection, selected the partition cyclic preloading treatment scheme, through the monitoring inspection, illustrated using the foundation treatment method had good effect, provided references for similar engineering.

tidal flat, partition cyclic preloading, foundation treatment

1009-6825(2014)31-0079-03

2014-08-14

祝云琪(1980- )，女，博士，工程師

TU447

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