馮國杰
摘 要:按照吹砂造陸地基沉降完畢后滿足地面高程設(shè)計要求的原則,提出了一種考慮沉降土方荷載的吹砂造陸地基沉降計算方法。算例表明,如果進(jìn)行地基處理,為降低工程費(fèi)用,計算吹砂厚度宜考慮吹砂造陸地基沉降。
關(guān)鍵詞:吹填 沉降 地基處理
1.引言
由于土地資源的稀缺,為緩解經(jīng)濟(jì)發(fā)展中建設(shè)用地不足矛盾,在我國沿海許多地區(qū)悄然流行。據(jù)國家有關(guān)部門統(tǒng)計,從2002年至2010年,我國圍填??偯娣e從20平方公里快速增加到534平方公里。沿海各省市的“十二五”規(guī)劃中,均有圍海填海的計劃。福建、廣東等沿海省份不少吹填造陸工程是吹砂形成陸地。例如湛江東海島吹填造陸工程大部分區(qū)域吹填土為中砂或粉砂,局部區(qū)域為黏性土或流泥。吹砂造陸工程沉降完畢后,包括面層結(jié)構(gòu)在內(nèi)的地面高程應(yīng)滿足建設(shè)單位或規(guī)劃部門要求(以下通稱“設(shè)計要求”)。因此,吹填土如果計算沉降偏小,則沉降完畢后高程不足;如果計算沉降過大,則吹填工程造價增加。由于吹填土厚度包括沉降量,因此吹填土厚度不能預(yù)先知道,導(dǎo)致地基附加應(yīng)力和沉降計算都很困難。
本文主要分析吹砂造陸工程沉降計算方法。
2.吹砂造陸地基處理方法
除非原位地基不存在軟黏土層,在吹砂造陸上建造房屋、工藝設(shè)備等對差異沉降較敏感的建(構(gòu))筑物時通常采用樁基礎(chǔ),本文所指的地基處理不包括上述建(構(gòu))物地基。
2.1原位地基處理
如果原位地基存在軟黏土或可液化砂層等,通常需要地基處理。原位地基位于水面以下時,為便于地基處理施工、降低工程造價,通常在吹填完成后再進(jìn)行地基處理。
當(dāng)吹填砂層厚度較大時,堆場地基承載力、穩(wěn)定性往往不受原位地基控制,原位地基處理的主要目的是減小工后沉降。當(dāng)吹填砂層厚度較小時,堆場地基承載力、穩(wěn)定性和工后沉降可能同時受原位地基的控制。
原位地基軟黏土通常采用排水固結(jié)法進(jìn)行處理。豎向排水體通常采用袋裝砂井、塑料排水板、砂樁、碎石樁等。對于煤、礦石等散貨堆場,采用排水固結(jié)法時,通??梢岳蒙⒇涀鳛榧庸毯奢d。工期緊張時,也可采用造價較高的攪拌樁復(fù)合地基處理。
2.2吹填砂層處理
吹填砂層處理的目的是減小工后沉降、提高地基承載力、避免地震液化。吹砂地層通常采用強(qiáng)夯或振沖處理,吹砂厚度小于3m時可采用沖擊碾壓。吹填砂層處理有時結(jié)合原位地基處理進(jìn)行,采用砂樁或碎石樁進(jìn)行擠密或復(fù)合,有的工程直接利用袋裝砂井或塑料排水板施工時的振動、擠密作用處理吹填砂層。
吹砂造陸地基處理具體方法選擇和參數(shù)確定取決于工程對地基承載力、穩(wěn)定性、工后沉降等方面的具體要求。
3.沉降計算方法
3.1吹填砂層重度
吹填砂重度應(yīng)根據(jù)地下水位、地基處理方法等確定。吹填砂處理前、后的吹填砂重度宜根據(jù)工程類比或根據(jù)現(xiàn)場試驗確定。不具備上述條件時,吹填砂處理前、后的重度、浮重度(地下水位以下取浮重度)可分別按式(1)和式(2)估算。