宋克+戚霖
摘 要:根據(jù)現(xiàn)場勘查資料,結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際,對可能采取的地基處理方式進(jìn)行了系統(tǒng)分析,因地制宜選擇拋石擠淤、碎石換填、分期施工、等代超載預(yù)壓、現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)比對等方法和手段,確保了工期進(jìn)度和投資造價,對類似項目的技術(shù)方案確定和項目工程管理有參考意義。
關(guān)鍵詞:軟土;地基處理;換填;技術(shù)方案;項目管理
中圖分類號:TU471.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:2095-2945(2017)35-0078-02
引言
隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,市民對康體、文化娛樂、交流等多方位的需求越來越高,城市廣場和市政公園越來越難以滿足人民精神文化活動的需要,而城市建設(shè)的逐步發(fā)展,城市規(guī)模不斷擴(kuò)大,部分公共設(shè)施選址不可避免地出現(xiàn)在存在淤泥、淤泥質(zhì)黏土等特殊性巖土的場地上,在考慮工程進(jìn)度、投資控制、建成效果及后續(xù)維護(hù)等諸多因素的前提下,對軟土地區(qū)進(jìn)行局部地基處理是一個技術(shù)熱點(diǎn)和難點(diǎn)問題,不過由于地基處理周期長、造價高,如何選取合適的處理方法尤為重要。因此,正確認(rèn)識地質(zhì)條件,因地制宜選擇地基變形計算參數(shù),選取合理的地基處理方法,滿足工后沉降的要求,這對后續(xù)使用維護(hù)有很大的優(yōu)勢,具有重要的實(shí)際意義。
1 工程概況
廣東某新區(qū)項目,處于珠江三角洲沖積平原區(qū),地形較為平坦,現(xiàn)狀地面標(biāo)高為5.00~6.50m,設(shè)計場地標(biāo)高為6.80~7.60m。場地為石炭系隱伏巖溶地區(qū),覆蓋層主要為第四系人工填土、沖積成因粉質(zhì)粘土、淤泥、粉砂等。根據(jù)地勘資料,場地內(nèi)主要有人工填土和軟土等特殊性巖土,分述如下。
(1)人工填土。場區(qū)內(nèi)填土為新近填土,未完成自重固結(jié),主要由粘性土、碎石塊和建筑垃圾組成,土質(zhì)不均勻,厚度變化大,埋深淺,粘性差,固結(jié)沉降未完成。其中場地原有魚塘回填處厚度較厚3-8m,其余普遍為2-3m,具變形大、壓縮性大、強(qiáng)度低等特點(diǎn),土體本身基本完成自重固結(jié),浸水時易濕陷、崩解,對地基均勻性將產(chǎn)生不良影響。
(2)軟土。主要有淤泥和淤泥質(zhì)黏性土,含水量高,具壓縮性高,易觸變,抗剪強(qiáng)度、承載力低的特點(diǎn);其固結(jié)時間長,加載后變形量大;具高流變性,易產(chǎn)生滑移破壞,地震時易出現(xiàn)震陷,易產(chǎn)生地面不均勻沉降,對場地的穩(wěn)定性有較大的影響。
本項目場地普遍有軟土分布,呈層狀連續(xù)分布,局部厚度較大,根據(jù)地勘報告顯示軟土層厚度分別為9.50m、10.6m,由于原始場地地勢較低,根據(jù)建筑總圖,場地平整后要求整體在原始地面上平均填土厚度約1.5m。在填土附加荷載后,場地軟土?xí)涌旃探Y(jié)沉降,選擇典型鉆孔根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011)估算,最大固結(jié)沉降量約為6cm,人工填土本身如不壓實(shí)會有10~15%沉降量(約20~30cm),由此根據(jù)工程經(jīng)驗預(yù)估若地坪不進(jìn)行地基處理將有約25~40cm沉降,影響場地的正常使用,對后續(xù)使用會產(chǎn)生較大的危害。
由于現(xiàn)狀場地回填土松散、厚度厚、承載力低、壓縮性高,且原場地存在塘浜和場地表面以下淤泥層較厚等因素影響,若僅考慮回填土及淤泥質(zhì)軟土自然固結(jié)至沉降基本完成,根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐,至少需要5年以上,嚴(yán)重影響本項目工期進(jìn)度,而不進(jìn)行地基處理,對本項目后期使用存在不可控的質(zhì)量風(fēng)險和隱患。
2 地基處理方案
地基處理的目的是為了提高地基承載力和減少工后地基沉降量,根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況,結(jié)合工程實(shí)踐,因地制宜地提出了幾種地基處理方案。
2.1 旋噴樁復(fù)合地基處理方案
根據(jù)地質(zhì)報告,場地地下水位較高,且原地面以下6-10米均為較厚的礫砂層,該層稍密-中密,承載力高??刹捎眯龂姌哆M(jìn)行場地加固處理,主要為加固上部回填土層和淤泥土層,并減少不均勻沉降和沉降量過大等問題。根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2012)初步估算,樁徑取為500mm,梅花形布置,樁間距取為2m,固結(jié)體強(qiáng)度為4MPa,經(jīng)計算復(fù)合地基承載力可超過100KPa,變形驗算亦滿足要求。對本項目而言,前期需要實(shí)驗確定相關(guān)參數(shù),且大面積施工后最少需要30天左右齡期才能承受荷載,相對處理周期較長。廣東地區(qū)工程實(shí)踐多,有成功案例。如深圳清平高速收費(fèi)廣場,采用旋噴樁處理,自2005年通車以來,使用效果較好。對于復(fù)合地基處理方案,亦可采用水泥土攪拌樁、水泥粉煤灰碎石樁等,均在廣東地區(qū)有成熟工藝并已在工程實(shí)踐中得到普遍使用。
2.2 管樁和架空地板處理方案
在工程實(shí)踐中,在大面積鋪裝地段回填土較厚且對對后續(xù)使用沉降要求較高時,為避免工后沉降對鋪裝的影響,減少后期維護(hù)工作量,可采取地壟墻和架空地板處理。而對于本項目而言,由于填土層和淤泥層自身沉降量大,采取地壟墻并不合適,根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際,可采用預(yù)應(yīng)力管樁+梁板式結(jié)構(gòu)進(jìn)行架空處理,根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》(JGJ94-2008)初步估算,采用400薄壁預(yù)應(yīng)力管樁,間距4m正方形布置,樁帽為800×800×600厚,結(jié)構(gòu)板采用250mm無梁板,可滿足上部鋪裝及景觀樹池荷載要求,工程施工及投入使用后可不考慮回填土影響,對回填土沒有工程要求,施工速度快,可靠度高,但由于樁上需做樁帽和結(jié)構(gòu)板,整體造價相對較高。
2.3 級配碎石換填處理方案
換填法將基礎(chǔ)底面以下一定范圍內(nèi)的軟弱土層清除,然后以質(zhì)地堅硬、性能穩(wěn)定的土工材料分層回填夯實(shí),通過將上部荷載擴(kuò)散,降低基底附加應(yīng)力,滿足地基承載力和變形量的要求,同時粗骨料的加入增加了排水滲透通道,可以加快軟弱土層的排水固結(jié)和強(qiáng)度的提高。針對本項目,可選擇換填法進(jìn)行處理,針對現(xiàn)場實(shí)際情況可采取分層處理,在開挖表層人工填土層后用大粒徑毛石拋石擠淤,然后分層回填夯實(shí),可以滿足工程要求。換填法亦是廣東地區(qū)成熟的處理方式,如深圳機(jī)場飛行區(qū),位于海積淤泥土,通過擠淤換填法處理,獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
2.4 其它處理方案endprint
對于軟弱土地基處理,廣東地區(qū)針對不同工程特性,亦采取了如夯實(shí)法、堆載預(yù)壓法、袋裝沙井或塑料排水板與預(yù)壓結(jié)合等方法,均取得了很好的效果。如廣東科學(xué)城、廣州大學(xué)城整體地基處理,均采用了上述一種或多種方法聯(lián)合處理,控制了工后沉降,建成效果滿足設(shè)計和使用要求。
3 工程實(shí)際地基處理方案
由于本項目整體工期短,場地條件限制大,主體施工材料堆放和廣場區(qū)域地基處理所需時間以及合同約束最終交付時間存在天然的不協(xié)調(diào),導(dǎo)致按傳統(tǒng)思路無法解決現(xiàn)場實(shí)際問題,若采用樁基和結(jié)構(gòu)板結(jié)合方式,造價高業(yè)主不接受,采用攪拌樁,工期長,量大面廣造價估算亦需超千萬投資方能滿足設(shè)計要求,而換填法及其它處理方法,由于場地狹窄、材料堆放及臨建等原因亦不能一次實(shí)施給本工程帶來了許多不便。
而本項目作為一個EPC項目,通過合理設(shè)計,大膽突破,協(xié)調(diào)各工種之間的施工次序,對本項目的最終地基處理成功提供了一個可能。
處理過程總結(jié)如下:
(1)根據(jù)地勘報告并結(jié)合現(xiàn)場地質(zhì)情況,進(jìn)行拋石擠淤作業(yè),至大型機(jī)械設(shè)備可以正常進(jìn)場作業(yè),若現(xiàn)場存在“硬殼層”且大型車輛碾壓無明顯車轍,亦可不進(jìn)行處理。
(2)在毛石面上鋪碎石層,30cm厚一層,分層碾壓夯實(shí),控制完成面標(biāo)高至與總圖完成面控制標(biāo)高差異在15cm左右。
(3)碎石層完成后暫緩地基處理,移交施工單位作為材料、設(shè)備堆場等后續(xù)施工使用場地,施工場地規(guī)劃時注意與總圖重點(diǎn)部位對應(yīng)。
(4)進(jìn)入后期施工時,進(jìn)行現(xiàn)場二次作業(yè),進(jìn)行夯填至總圖完成面控制標(biāo)高并進(jìn)行建筑后續(xù)面層做法施工至完成。
4 結(jié)束語
(1)由于本項目為EPC項目,設(shè)計及后續(xù)施工均可進(jìn)行統(tǒng)籌管理,方便工程整體推進(jìn),在節(jié)約投資的同時也滿足了使用要求及工期進(jìn)度的要求。
(2)在項目設(shè)計階段前期介入,采取多種手段確保工程整體完成效果,如合理的處理方案及要求,建筑采取小尺度塊材鋪裝,減少大面積硬質(zhì)鋪裝,合理布置水景等手段確保滿足業(yè)主要求的同時,減少完工移交后續(xù)工作量。
(3)合理進(jìn)行現(xiàn)場施工工序安排,交叉施工,地基處理分期完成,確保工程質(zhì)量。
(4)合理利用現(xiàn)場材料堆放等工序要求,合理安排場地與場地后續(xù)施工功能需求匹配,進(jìn)行類似超載預(yù)壓法施工。
(5)注意在項目實(shí)施過程中進(jìn)行施工標(biāo)高測量,作為后續(xù)工程量核算依據(jù),并可作為工后沉降判定的依據(jù)。
(6)結(jié)合沿海地區(qū)多項目實(shí)際經(jīng)驗,選擇合理的地基處理方法和形式,有的放矢進(jìn)行現(xiàn)場施工,由于與廣場、綠地、公園相關(guān)的建筑規(guī)范,結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)并不明確,本項目參照市政道路相關(guān)要求進(jìn)行現(xiàn)場控制,最終完成效果較好。
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