徐忠繼
(陜西化建工程有限責任公司)
本人曾參與孟加拉國的一個化肥廠項目施工,該國為南亞次大陸屬于亞熱帶季風氣候,全年分旱季和雨季的時間各占一半。由于雨季時間太長,EPC方又催逼工期,因此許多土建基礎(chǔ)的施工都不得不在雨季施工,該國家許多陸地多為沖擊形成,項目所在地巖土勘探報告結(jié)論為工程不良地質(zhì)。因此本文以該項目為案例,以現(xiàn)場施工中總結(jié)的實際經(jīng)驗為依據(jù),就不良工程地質(zhì)雨期基礎(chǔ)開挖施工怎么開展闡述如下,其目的是為遇到類似施工問題提供參考。
本文所闡述的不良工程地質(zhì),根據(jù)巖土勘探報告提供的數(shù)據(jù)在地表土以下2~3m深度范圍內(nèi)的土質(zhì)基本為工程性質(zhì)差的垃圾土和粉砂土。
雨期施工動土面積不宜過大,如果人力、機械力量充足可以分段同時展開多個作業(yè)點,但每個作業(yè)點動土面積不宜過大。在動土作業(yè)前,備好充足的換填材料(一般換填材料采用砂加石),開挖一段立即換填一段,對于深基坑必須同時做好基坑支護并在基礎(chǔ)周圍設(shè)置好排水溝和集水坑,在積水坑內(nèi)放置污水泵專人看護進行排水工作(這項工作必須要做好)。對于一般基礎(chǔ)有設(shè)計混凝土墊層的,在驗槽后立即澆筑混凝土墊層封閉基坑;對于道路基礎(chǔ)沒有設(shè)計混凝土墊層的,則在驗槽合格后用0.2mm厚塑料薄膜進行覆蓋以防雨水浸泡,塑料薄膜將作為基層材料不撤走,在鋼筋綁扎完畢后立即開始澆筑混凝土。
雨季施工做好這項工作很重要,因為這項工作如果沒有做好就不能有效解決開挖區(qū)域總排水溝的修筑和開挖土方堆放倒運問題。在完成測量放線后,根據(jù)測量放線圈定開挖范圍,整平開挖線外至少3m以內(nèi)的場平,并規(guī)劃好開挖順序、挖出土方的堆放點、自卸車倒運時的進出路線及臨時路修筑、排水溝的修筑及積水坑的位置設(shè)置和排水去向。
道路路基一次開挖長度不宜超過40m,這個長度一般是設(shè)置脹縫的長度,一次開挖到設(shè)計標高,開挖寬度為設(shè)計路寬再每側(cè)增加0.5m余量,排水溝設(shè)置在道路橫坡(沿路寬方向)的下端,集水坑設(shè)置在道路縱坡(沿路長方向)的下端。
由于粉砂土質(zhì)透水性好,土壤浸水后承載力非常差,且容易塌方,裝置基礎(chǔ)一般開挖深度較深,所以裝置內(nèi)各點狀分布的基礎(chǔ)開挖,把各基礎(chǔ)圈定到一個大的開挖區(qū)域后采用大開挖。這樣做的目的:一是便于機械開挖、二是降低基坑圍護工作的難度、三是可以讓排水溝沿基坑四周布設(shè)不影響施工作業(yè)面、四是施工作業(yè)面空曠而便于施工布設(shè)。
道路施工中如果不需要進行換填,按設(shè)計標高開挖由于開挖深度較淺(深度不大于0.5m)一般不需要進行基坑圍護,但裝置區(qū)基坑由于基坑開挖較深(深度一般大于2m),開挖時需要一邊開挖一邊跟進做好基坑圍護。基坑圍護材料可以根據(jù)項目所在地材料而定,原則上要省錢實用,可以是鋼管樁、木樁或竹樁,我們當時的護坡采用竹樁加以沙袋或土袋護坡。基坑圍護的具體做法:竹樁直徑不小于80mm,長度:基坑深度+埋深(不小于1.5m),每0.5m~1m間隔一根竹樁,竹樁緊挨坡腳砸入地下,各竹樁之間之間用兩道橫桿連接到一起,橫桿分別布置在竹樁中部和頂部,必要時中間再增加一道橫桿,橫桿可以采用直徑50mm~80mm的竹桿,在坡頂距離坡邊不小于2m,水平方向間隔不大于3m埋入地下錨樁,埋入深度不小于1m,錨點與竹樁之間用φ6的圓鋼進行拉結(jié),最后開始布設(shè)沙袋和土袋,考慮到排水溝沿基坑四周分布,為了防止水流沖刷,在基坑底部用沙袋堆壘500mm高度后,再改用土袋繼續(xù)堆壘至基坑深度2/3處?;訃o布設(shè)下圖:
開挖的為松軟的粉砂土,根據(jù)巖土勘探報告揭示,這種土透水性好,工程性質(zhì)很差。如果作為基礎(chǔ)的直接承載層,必須要換填掉。根據(jù)我們國家的規(guī)范JGJ79-2012《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》并結(jié)合當?shù)刭Y源,經(jīng)EPC方同意換填材料采用砂加石,具體施工方法如下:
(1)確定換填深度:先完成輕型動力觸探試驗,根據(jù)觸探獲得數(shù)據(jù)結(jié)果,由總包方根據(jù)地上設(shè)備或構(gòu)筑物對地基承載的要求確定換填深度。觸探桿為φ25的圓鋼,長2m,釬尖呈60°尖錐形狀,每30cm為一刻度值,觸探時用10kg的穿心錘舉高500mm的高度,自由落體落下。參照TB10018-2003《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程》,按此種試驗方法,可以根據(jù)探桿探入地下30cm深度的錘擊數(shù),利用以下簡便公式計算地基承載力。地基承載力(單位kPa)=8*N-20(N為錘擊數(shù)),例如地基承載力設(shè)計值為120kPa,那么120=8*N-20可得N=13(錘),這表明地基承載力設(shè)計為120 kPa,采用輕型觸探法,如果落錘數(shù)不小于13錘情況下,觸探桿探入地基的深度不大于30cm,則證明該點該地質(zhì)層的地基承載力符合設(shè)計要求。因此根據(jù)觸探桿是在第幾個30cm的刻度值內(nèi)滿足錘擊要求,就可知道換填深度。觸探點的布設(shè)一般是間隔1m一個呈梅花形布置。
(2)換填方法:換填厚度在500mm以內(nèi),換填層全部采用砂加石,石所占的體積比為30%~50%,砂為中粗砂;換填厚度在500mm~1200mm,底部先鋪300mm厚的中粗砂用平板振動夯壓實,以人走在上面不留腳印即可,然后用砂加石分層均勻平鋪夯實,石所占的體積比為30%~50%,砂為中粗砂,壓實系數(shù)根據(jù)設(shè)計要求,可以采用機械壓實也可以采用人工夯實,人工夯實每層厚度不超過300mm,機械夯實每層厚度不超過500mm;換填深度超過1.2m的,如有地下水不斷透出,在底層先鋪500mm~600mm的中粗砂夯實,這樣做目的是可以達到封住地下水的作用,然后再用按上述比例的砂加石逐層平鋪夯實至設(shè)計基層標高。施工完成的的地基,其承載力可以通過上述的輕型觸探去檢驗是否達到設(shè)計要求。一般按此方法處理夯實過的地基,其承載力不會小于120kPa。
[1]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012
[2]《鐵路工程地質(zhì)原位測試規(guī)程》TB10018-2003
[3]《孟 加 拉 Shahjalal化 肥 項 目巖土工程勘察報告》工程