实例探讨某工程软基地基处理技术

实例探讨某工程软基地基处理技术

交通运输部广州打捞局广东广州510000

摘要:本文结合实际项目案例,介绍了某工程软基地基施工情况及在施工中工艺的变更,从而获得较好的经济效益和达到设计的效果。

关键词:施工工艺改进效益

一、工程概况:

地基处理工程约28万平方软基地基处理范围分A、B、C三区:

(1)A区先于其他区域进行堆载预压处理,其分为A1区、A2区。A1区面积14489m2;A2区面积120409m2;

(2)B区面积82575m2,采用堆载预压处理,利用A区的卸载料进行堆载;

(3)C区面积71011m2,采用堆载预压处理,主要利用B区的卸载料进行堆载。

二、施工方法:

1、场地开挖及砂垫层施工

由于场地无序的回填磷石膏渣,导致场地标高整体被抬高,而磷石膏渣不能作为路场基层材料使用,且其无序回填后导致淤泥面高程达8.0~10.0m,场地加固后无法满足场地使用要求。因此场地须进行开挖,开挖后,磷石膏渣区平均标高不超过+6.2m,淤泥面平均标高不高于+6.0m。需开挖的磷石膏渣将近30万方。

2、铺设土工垫层

①上下二层编织土工布、中间1层竹篙网的铺设

②铺设下层编织土工布

铺设前进行测量定位,确定铺设范围;编织土工布的原规格采用8m×200m,预加工后形成40m×50m整张,多点同时铺设,在铺设的同时对原泥面杂物适当清理;编织布采用现场缝合,编织土工布用工业缝纫机缝合,缝合尼龙线强度≥150N,采用包缝或丁逢,搭接宽度不小于50cm。

③铺设1层竹篙网

在铺设编织土工布的同时紧跟着铺设1层竹篙网,采用0.7m×0.7m间隔铺设1层竹篙网,搭接20cm并用铁丝串接,上层荆笆与下层荆笆要进行垂直铺设,上下纵横交错重叠,铺设1层竹篙网整体铺到坡脚线外1米。

④铺设上层编织土工布

施工方法同铺设下层编织土工布。

铺设土工布、竹篙网

⑤中细砂垫层

在土工垫层铺设完成后,进行分层回填砂,回填标高+7.2m,回填厚度约为1.2m。由于软基表层承载力有限,分层回填砂,以避免对淤泥层造成过大的扰动,避免拱泥发生;回填砂过程中,若部出现拱泥,拱泥标高超过原泥面50cm时,应立即停止填砂,并对拱泥进行必要的清理。回填砂采用中细砂,且含泥量<10%。

砂垫层施工

3、中粗砂垫层

砂垫层采用中粗砂,且含泥量<5%,渗透系数不小于5×10-3cm/s。铺设前必须到砂源地取砂进行检验。砂垫层顶标高为+8.0m,厚度为80cm。砂垫层厚度偏差要求小于7cm,垫层砂干容重不小于1.7kN/m3。

4、塑料排水板施工

插板施工板与板间距为1.0m,呈正方形布置,采用B型板。测量放样根据各区已验收砂垫层场地的施工基线、水准点等资料,用全站仪测放各区控制点,各区控制点插红色小旗及打下木桩并标明控制点编号。施工允许偏差:平面位置±100mm,垂直度1.5%,外露长度+150m、-50m。

塑料排水板施工

5、堆载预压

1)、堆载标高

A2区、B区、C区为12.0m,其中A2区先进行堆载预压施工,砂垫层、堆载砂均采用外购砂进行施工。其卸载后进行B区堆载预压施工,B区的堆载砂利用A2区的卸载砂。最后进行C区的堆载预压施工,其中细砂垫层可采用A区或B区的卸载砂,堆载砂则利用B区卸载砂。

2)、堆载材料:可采用中粗砂、中细砂等,容重不小于1.7KN/m3。

3)、堆载施工工艺

(1)根据加固设计断面图的加载计划图施加各级荷载,分级加载强度不超过设计分级要求。根据现场监测及中间检测分析,单位面积每级堆载静压时间要求不小于设计断面加载计划图的时间,堆载速率受监测控制。

(2)堆载厚度为4m,分四级施加,每级厚度为1.0m,加载需分层摊铺,临时堆高不得超过设计厚度1.0m。施工中分小块摊铺时,在每个小块的坡脚外,应事先摊铺不少于20m宽、1.0m厚的反压带,避免引起地表隆起或加载边界区域沉降速率过快。

(3)堆载要严格控制加荷速率,按设计要求分级加荷。根据堆载材料的密度,换算成相应散料的每级堆载高度,保证在各级荷载下地基的稳定性,同时要避免部堆载过高而导致地基部破坏。一般堆载控制指标是:最大竖向变形量不应超过10mm/d~15mm/d;边缘水平位移不应大于5mm/d;孔隙水压力不超过预压荷载所产生应力的50%~60%;

(4)大面积施工时可采用自卸车与推土机联合作业,但要注意不能损坏已插好的排水板,更不允许超铲将塑料排水板拔出。

6、满载预压、卸载、整平碾压

分级堆载至设计标高后(静态设计标高),满载预压约4个月。根据实测地基变形——时间,孔隙水压力——时间曲线分别推算的地基固结度达到90%以上,残余沉降量小于25cm,且沉降速率连续10天平均小于1mm/天,可进行卸载。

四、工艺的改进、获得的效益

1、由于施工场地内堆放大量磷石膏渣(约30万方)且业主暂未提供堆放场地,使得工程不能按照进度正常施工。为此,项目部提出采用磷石膏渣代替砂作为堆载材料。经专业检测单位对两种材料进行容重检测后,得出报告结论是:磷石膏渣的容重为1.6kN/m3,砂的容重为1.7kN/m3;经我方验算用磷石膏渣堆载高度为:原设计用砂堆载高度是4米,可得,1.7*4=6.8kN/m3,推理可得,磷石膏渣堆载高度:1.6*4=6.4kN/m3,6.8-6.4=0.4米;可知,用磷石膏渣堆载需提高0.4米,经设计最终验算在4个月内满载期间用磷石膏渣作为堆载料需提高0.5米。

采用磷石膏渣进行压载,其施工顺序为:把场地内的磷石膏渣转运至A区5.5万m2区域堆载预压,最后根据业主的要求将余下的磷石膏渣及堆

载料运至指定区域堆放。

堆载施工

经过满载预压约4个月后,第三方监测结果为:地基固结度达到92%,残余沉降满足设计要求,且沉降速率连续10天平均小于0.96mm/天,满足设计要求。

经济效益情况,采用磷石膏渣进行满载预压,减少外购堆载砂方量为28万m3,减少外运堆载砂方量为28万m3,减少堆载砂在场地内的倒运次数,缩短了5个月工期;保证连续作业,避免拖延工期,提高了本工程的经济效益。

2、由于A1区靠近南柳河河堤为5m,围堰的范围主要为浮泥,场地标高+7.0m~+8.0m,无法开挖,同时为避免回填等后续施工对围堰稳定造成影响。为此,项目部提出A1区地基处理采用水泥搅拌桩加固处理。经业主、设计、监理等相关单位对现场查验和对地质图、相关图纸上的资料比对后,同意采用此方法。

采用水泥搅拌桩加固处理,实桩长度分别为9.2m、10.2m、14.2m,桩径80cm,间距1.5m,工后情况为:即满足了质量要求又缩短了1个月工期;同时,经济效益上相对堆载预压法处理有一定的提高。

五、结语

总之,地基处理工程在整个工程项目建设中所投入的资金和所占用的工期几乎都会占到三分之一,主要是由于软土地基复杂性和不可见性的因素决定的。而软土地基具有极大的危害性,如果不处理或处理不当,就会造成地基失稳,使构造物沉降过大或不均匀沉降,对构造物造成不同程度的危害。本文仅介绍了工程中少许软土地基处理方法并配应相应的实例,且各个处理方法有其各自的适用条件和优缺点,具体施工还要根据工地的实际情况来选用,有时可将几种方法交替或一起使用,从而最大可能地发挥相应处理方法的优点,克服缺点,降低造价,满足具体工程的使用要求。

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