大面积软土地区的动车生产基地建设

2014-12-11赵志奇印连明

中国科技纵横 2014年18期

关键词：南车动车软土

赵志奇印连明

(1.中铁工程设计院有限公司,北京 100025;2.广东南车轨道交通车辆有限公司,广东江门 529100)

大面积软土地区的动车生产基地建设

赵志奇1印连明2

(1.中铁工程设计院有限公司,北京 100025;2.广东南车轨道交通车辆有限公司,广东江门 529100)

广东南车动车生产基地规划场地为大面积软土分布区,项目在勘察设计阶段,由于详尽查明了场地地质情况,及时提出了科学合理的地基处理方案及项目实施步骤,避免了一些盲目的错误做法,解决了地基沉降问题,节约投资2.9亿元,取得了良好的社会及经济效益。

大面积软土动车生产基地

1 项目概述

1.1 项目介绍

广东南车动车生产基地项目规划占地面积620000m2。年新造城际动车组700辆。

我国自行研制的动车产品领先世界水平，是高速铁路发展的核心技术，动车生产系统庞大、工艺复杂、精度很高，生产环境必须安全可靠，尤其是对于组装车间等建筑，由于生产过程中室内运行气垫车，故对地面差异沉降要求很严，厂房及轨道对地基变形要求也都高于一般工业厂房。

1.2 环境与地形地貌

建设场地在区域地貌上属于珠三角冲积平原，在地貌单元上属于江门水道的河流阶地。场地及周边尚未开发，生态环境保持良好，地表主要为稻田、菜地、香蕉园、鱼塘及荒地等，地表分布有纵横交错的河沟，水网十分发育，场地地势低洼，地面标高一般在-0．5～1．5m之间，塘埂处可达2．0～3．0m。

1.3 地层岩性简述

1-1素填土，主要成分为粉质粘土，层厚为0．0～1．80m；2-1淤泥，流~软塑，层厚9．30~24．60m，平均厚度14．27m；2-2粘土，可塑，平均厚度3．95m；2-3淤泥质粘土，软塑，主要分布于场地南部零星分布，层厚0．50～12．30m；3-1粘土，可塑，层厚0．40～9．30m，平均厚度4．67m；3-2细砂，中密，零星分布；3-3粗砂，中密～密实，分布较广，层厚0．30～12．10m，平均厚度2．43m；3-4砾砂，密实，局部分布；3-5卵石，密实，分布于场地的北端；下伏基岩为古近系的一套碎屑沉积岩，主要岩性为紫红色、灰色含砾砂岩，泥质、铁质胶结。

图1 工程地质剖面图

详见代表性地质剖面及主要岩土层物理力学性质一览表(表1）。

2 地基基础方案选择

2.1 项目地常规工法

当地工程在项目建设中，一般建筑物地段采用桩基础，无建筑物地段仅对表层进行简单处理，结果是建筑物旁的散水、周边道路、厂区广场及货物堆场、管线等均会产生下沉、开裂、损坏，严重影响建筑设施的使用，给企业带来巨大的经济损失。

2.2 工程措施建议

(1)该项目勘察设计工作开始后，尤其是勘察阶段，发现了场地下伏有大面积厚层软土时，勘察设计单位就建议及时制止了先行盲目填土的作法，根据勘察结果，场区内广泛分布早期海相沉积的淤泥及淤泥质土，深度可达17．30～32．80m，是具有高含水量、高孔隙比、高压缩性、低强度特性的软土，若不对地基进行处理或处理不好，都会对建构筑物完整性及使用造成破坏或带来后患。

(2)建议先行清理地表障碍物，采用吹填砂层的方式对水塘、河道及地势低洼地段进行填筑，同时也将地表水排泄到场地以外的河道内，形成一个相对平坦的工作面，待表面干燥有一定强度后就可以开展后续的勘察设计、地基处理以及工程建设工作了。

2.3 软基加固方案与实施

由于场地现地表地势较低，需要经过3～4m的填方才能达到设计标高，经过勘察设计，本项目最终选择了排水固结法大类下的真空—堆载联合预压地基处理方案。

根据场地形状并结合拟建建筑布局，将整个场地分成面积为20000～30000m2大小不等的小区，共分区24块，分区进行场地平整、铺设砂垫层、插入塑料排水板、挖密封沟、铺设上层砂垫层及真空滤管、铺设密封膜并进行周边密封、安装调试真空设备，开始抽真空，当真空度达到80kPa并稳定14天后，分级堆载进行联合预压；当固结度达到90%时停止抽真空，或当表面平均沉降速率连续5天小于1mm/天，且根据监测的表面沉降数据推算的工后沉降小于20cm时，可以卸除真空荷载。

施工过程还要进行真空预压施工期间应进行真空度、地面沉降、深层土体变形、地下水位及孔隙水压力等项目的监测，确保了地基处理项目的顺利实施。

总的来说，软基处理工法科学合理，施工过程比较顺利，达到了比较理想的地基处理效果。

2.4 建筑基础方案

处理过的地基可直接作为场区地面、道路、堆场及室内地面等，对于建筑物及重要设施采用桩基础，基础形式可采用预应力管桩，以第四系冲洪积沉积的3-3层粗砂、3-4层砾砂或含砾砂岩作为桩端持力层。对于室内地面若下伏有密封沟时，可设置跨越两地块的地梁来防止不均沉降，以确保室内地表的平坦，使气垫车等高精度仪器正常使用。