文琳清
(廣州珠江工程建設(shè)監(jiān)理有限公司, 廣東 廣州 510095)
工程總投資約8.08億,建筑面積約155000㎡(四分部70000㎡、七分部85000㎡),安置區(qū)總用地面積139938.7㎡,分南北兩個(gè)地塊,包括北地塊63035.65㎡,南地塊55770.04㎡,以及規(guī)劃道路用地。共建設(shè)15棟24座30層的高層住宅、及其公建配套和局部商業(yè),還包括1個(gè)幼兒園(9班)、托兒所(3座),以及1座小學(xué)(18班),食堂、肉菜市場(chǎng),村委等獨(dú)立公建。分南北兩個(gè)組團(tuán)布置,其中南地塊規(guī)劃建設(shè)8棟15座高層建筑、以及公建配套和商鋪,正分兩期施工。
某沿海地區(qū)安置社區(qū)工程的小學(xué)、幼兒園所在的地質(zhì)原為珠江三角洲沖-洪積平原地帶,該場(chǎng)地上部覆蓋有深厚的沖積或淤積而形成的淤泥或淤泥質(zhì)土,力學(xué)性能差,無法直接作為建筑物和區(qū)內(nèi)道路及廣場(chǎng)的基礎(chǔ)使用。針對(duì)該地區(qū)的土質(zhì)性質(zhì)特點(diǎn),并結(jié)合原有地面標(biāo)高需填筑加高的情況,且該地區(qū)部分建筑物未拆除與成本造價(jià)等因素,故需要以分區(qū)堆載預(yù)壓方法進(jìn)行軟基處理。
本工程軟基處理采用堆載預(yù)壓法,施工總工期按10個(gè)月考慮,其中:場(chǎng)地整理及塑料排水板施工工期1個(gè)月,堆填填土施工3個(gè)月,滿載預(yù)壓6個(gè)月。
本工程土層差、工程緊,常規(guī)的堆載預(yù)壓無法解決。經(jīng)參建各方共同研究改進(jìn)方案,通過對(duì)比,選定用如下方案:
擬建場(chǎng)地分布有農(nóng)田、魚塘、房屋和村道。在軟基處理工作開展之前,應(yīng)對(duì)現(xiàn)狀地表進(jìn)行平整。場(chǎng)地清理完成后,采用中細(xì)砂進(jìn)行填筑平整,平整后場(chǎng)地標(biāo)高按5.0m考慮。
排水墊層采用50cm厚中粗砂墊層;塑料排水板間距1.2m,梅花形布置,塑料排水板插入軟土層地面50cm。
堆載預(yù)壓完成標(biāo)準(zhǔn):連續(xù)5天實(shí)測(cè)沉降速率≤0.5mm/d或地基固結(jié)度≥90%。
本工程工期緊張,只有10個(gè)月,工程量較大,施工強(qiáng)度較高。而排水板施工機(jī)械多,安全隱患較大,工作面廣,質(zhì)量不易控制。施工區(qū)域內(nèi)主要為農(nóng)田、魚塘、住房,清表工作量大,難度較大。
需要特別抓好以下關(guān)鍵性技術(shù)的管控,包括:排水系統(tǒng)設(shè)置;土體壓縮過程監(jiān)控;地表沉降監(jiān)控;孔隙水壓力監(jiān)測(cè);
軟土地基堆載預(yù)壓主要分為排水設(shè)置、預(yù)壓、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)。排水材料優(yōu)先選用SPB-C-FF-100-45(幅寬為100mm、厚度為45mm的C型雙面反濾排水板)型號(hào)的塑料排水板,按梅花形布置,間距1.2m。
作為豎向排水體的塑料排水板對(duì)固結(jié)沉降影響較大,為保證工程項(xiàng)目工期,不得不采用比較密的布置,但這樣將會(huì)對(duì)軟土層造成較大擾動(dòng),因此疏水砂層的設(shè)置是為了達(dá)到較好的水平排水效果,并加快固結(jié)。排水板頂部需埋入中粗砂排水墊層50cm,底部要求穿過淤泥質(zhì)軟土層及軟弱下臥層不小于0.5m;然后進(jìn)行土方堆載至設(shè)計(jì)值達(dá)到預(yù)壓條件,并在預(yù)壓過程及正式加載期間進(jìn)行地表沉降、地基孔隙水壓力、地表位移監(jiān)測(cè),通過各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)研究土體的壓縮過程,分析地基土固結(jié)情況并預(yù)防、控制軟基處理期間對(duì)鄰近建筑物或構(gòu)筑物帶來的影響。
堆載預(yù)壓的主要作用在于排水系統(tǒng),排水系統(tǒng)主要由豎向排水與水平排水兩大部分組成;其中豎向排水主要為塑料排水板排水,水平排水由盲溝及中粗砂排水墊層組成。豎向排水主要通過在地基中埋設(shè)間距1.2m且呈梅花形布置的塑料排水板,縮短地基土體中孔隙水排水距離,加快孔隙水流動(dòng)路徑,通過排水板將孔隙水排到土體外,從而加快土體孔隙水的消散過程,使得土體逐漸壓縮、固結(jié)沉降,增加土體的有效應(yīng)力,提高地基土體的密度,再經(jīng)過水平排水墊層將水匯聚至盲溝排到指定地點(diǎn)。
土體壓縮主要通過原有地基上部分層堆載土方,逐漸施加壓力至土體,使土體中的水分通過排水系統(tǒng)流出,并消除土體中孔隙水壓力從而達(dá)到土體逐漸壓縮的過程。
地表沉降埋點(diǎn)監(jiān)測(cè):根據(jù)場(chǎng)地面積預(yù)先放置一些沉降標(biāo),其中沉降桿可以選用接長(zhǎng)式,每節(jié)長(zhǎng)度1-2m,并測(cè)出初讀數(shù),然后通過后期正式加壓加載觀測(cè)地表沉降量及沉降速率。
孔壓監(jiān)測(cè)點(diǎn)宜設(shè)置在路中線附近,最大孔壓應(yīng)為孔壓傳感器量程的0.5-0.7倍;孔隙水壓力計(jì)應(yīng)在插設(shè)排水板完成之后埋設(shè),沿深度方向每3m設(shè)置一個(gè),主要觀測(cè)各土層在預(yù)壓期間孔隙水壓力消散規(guī)律和水位變化,分析孔隙水壓力的消融情況,計(jì)算地基的平均固結(jié)度,為確定卸載時(shí)間提供依據(jù)。
通過嚴(yán)密的監(jiān)控手段,最終完成了本工程的軟基處理質(zhì)量監(jiān)理工作,確保了施工符合設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求,工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度能得到有效控制,產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效果。而軟基處理的成功,為后續(xù)的工程施工創(chuàng)造了條件,確保項(xiàng)目順利進(jìn)行。
堆載預(yù)壓施工允許偏差、檢驗(yàn)數(shù)量和方法
進(jìn)行本次軟基處理施工監(jiān)控后,得出以下幾點(diǎn)深刻體會(huì)
(1)注意因地制宜:應(yīng)合理理利用資源,將軟基處理堆載預(yù)壓與原地面標(biāo)高填筑加高處理相結(jié)合,降低軟基處理成本與土方填筑加高問題。
(2)注意空間利用:采取不同時(shí)間段與分區(qū)堆載處理,減少因拆遷場(chǎng)地移交影響,更好的利用場(chǎng)地與空間。
(3)注意加載速率控制
如加載速率過快,超過地基軟土的抗剪強(qiáng)度,地基土在剪切破壞后重塑,其承載力將收到影響,因此需要特別注意進(jìn)行堆載預(yù)壓過程中的日沉降量控制,軟基處理規(guī)范的要求是10mm/d。
(4)注意強(qiáng)化施工監(jiān)測(cè)和試驗(yàn)
我項(xiàng)目監(jiān)理部進(jìn)行了以下監(jiān)測(cè):地表和分層沉降、邊樁水平位移、孔隙水壓力、土壓力、水位等,并進(jìn)行鉆孔抽芯試驗(yàn)、原位十字板試驗(yàn)。強(qiáng)化施工監(jiān)測(cè)和試驗(yàn),這是為了控制分級(jí)加載速度,推算最終沉降量、固結(jié)度,并檢驗(yàn)其加固效果。
利用堆載預(yù)壓法處理軟弱地基,要使相對(duì)于預(yù)壓荷載的地基沉降在處理期間基本消除,同時(shí)通過排水固結(jié),加速地基土的抗剪強(qiáng)度的增長(zhǎng),使建筑物在使用期間不會(huì)產(chǎn)生過大的沉降或沉降差,提高建筑地基強(qiáng)度及穩(wěn)定性;對(duì)于沿海地區(qū)軟弱粘土層上的地基處理、加載堆高及各地區(qū)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,可最大程度利用現(xiàn)有資源及降低施工成本,同時(shí)通過此項(xiàng)研究對(duì)今后類似情況下的施工具有較大的指導(dǎo)和借鑒意義,可促進(jìn)沿海地區(qū)堆載預(yù)壓施工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展,而且本技術(shù)施工機(jī)具和設(shè)備簡(jiǎn)單,便于操作;施工方便,作業(yè)效率高,加固費(fèi)用低,適于大規(guī)模地基加固,易于推廣應(yīng)用,具有顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。
[1]《軟土地基處理技術(shù)》(中國(guó)電力出版社)