浅谈高填砂土油库地基的处理方法

2015-03-13杨龙

太原城市职业技术学院学报 2015年9期

关键词：场区砂土摊铺

杨龙

（三门峡职业技术学院，河南三门峡472000）

[工程建设与管理]

浅谈高填砂土油库地基的处理方法

杨龙

（三门峡职业技术学院，河南三门峡472000）

改革开放以来，我国的经济水平和综合国力都有了一个长足的发展，大发展带动了国内各行业的前进，对于建筑业和能源需求尤为明显，国内各地也呈现出一片蓬勃发展的景象，然而我国疆域辽阔，涉及到的地质类型也各不相同，这给建筑行业带来了许多新的问题。在建筑工程中，地基的稳定直接决定了（构）建筑物的安全性、稳定性、结构复杂性、使用需求性等。本文以内蒙古某一铁路油库建设为例，介绍高填砂土地基的处理方法，分析该类工程在实际操作中出现的问题以及处理措施，希望对同类型工程起到一定的借鉴作用。

地基；砂土；夯实；回填

地基，作为（构）建筑物直接的荷载承载体，其可靠的稳定性对于上部荷载起着至关重要的作用，为建筑物之根本。由于我国各地地质类型复杂，人工地基的处理方法也不尽相同，换填法、强夯法、挤密桩复合地基、预压加固法等多种方法在类似的建筑地基处理过程中也都有体现，然而，高填砂土地基只有在西北、内蒙古等一些气候干燥、土质沙化的地区才有可能出现。对于高填砂土，最核心的问题就是如何提高回填地基的密实度，因为砂土不同于一般黏土，其在回填、碾压的过程中，固体颗粒之间的空隙较大，为了提高碾压质量，保证地基的承载力和稳定性，必须采用适当可行的特殊方法进行处理。

一、工程概况

本工程全长约588m、宽264m，场区地形为原取土遗留基坑，按照此次设计标高，场区最高出需填筑8m，平均填筑高度达到7.6m，土质为含水量极少的砂土，含有少量地表灌木植被。在油库铁路专用线西侧新建铁路卸油栈桥一座，作业场区新建4座1000m2立式拱顶钢油罐，并在外围修建环形防火堤，防火堤南侧依次修建隔油池、消防泵房、消防水池等生产构筑物，总面积440m2。储油罐环形防火堤西侧新建772m2付油棚一座，内设装油栈台1座，5.5m槽车付油车道2条。公路付油棚北侧新建441m2综合办公楼一栋，南侧新建室外箱式变电站一座。将新建库大门外汇车区和宽20m、长1022m的Ⅱ级硬化路面总共22440m2作为油库区外联络道路。以上（构）建筑物地基中，4座钢制油罐和办公楼地基处理尤为重要，上部荷载较大，在地基处理过程中须采取特殊方法。

二、施工准备

考虑到此次砂土地基回填的特殊性，在填筑施工前必须要做好充分的技术准备、回填料准备和相关的资料准备。

1.技术准备

砂土填筑时，影响填筑地基密实度的因素主要有三个方面。首先是压实功，在这方面我们拟采用3辆18t压路机进行全程平碾静压和振动压；其次，回填料摊铺厚度，砂土不同于黏土，每层的摊铺厚度不宜过厚，否则影响压实功的传递，使底层密实度达不到规范及设计要求，所以，回填料每层的摊铺厚度设计为0.3m；第三，含水率，由于该地砂土含水率较低，不利于回填过程中压实，故在填筑施工过程中及时进行每层回填料洒水工作，场区旁新建蓄水池一座，洒水车两台，确保回填砂土的含水率。

2.回填料准备

本工程地处内蒙古草原边缘，由于气候干燥、降雨量少，土地沙化严重，植被稀疏，故回填料的选择为就近取土，在距离施工场区1km的可开挖地区进行取土。由于回填土施工会直接影响到地基的承载能力，若是回填土质量较差、密度较小、空隙较多的话，就有可能造成地基承载力严重下降，最终导致建成的建筑物出现垮塌的危险。需要注意的是，对于回填料的选择一定要遵守国家相关规定，不得使用淤泥、沼泽土、泥炭土、冻土、有机土以及生活垃圾的土做回填料，对于液限＞50、塑性指数＞26，可溶性盐含量＞5%，700℃有机质烧失量＞8%的土，未经处理不得作为填料，所以在取土前应进行清表工作，清除取土场地表0.5m深度范围内的土弃置，其下方含植物根须较少的土才能作为回填土，且土质均匀，适合工程碾压、提高密实度的方法。其次，回填料中不能出现粒径较大碎石，碎石粒径最大不得超过摊铺层厚度的2/3。

3.相关资料准备

在砂土填筑正式施工前，必须准备充分的相关资料并进行详细的审阅和学习，确保施工过程中有据可依。资料主要包括：一是设计施工图纸，对于图纸中涉及到的场区各处原地面标高和设计标高应非常明确，设计总说明中提到的土质类型、承载力要求在施工中也应实时监督；二是砂土填筑符合相关国家规范，这主要是为了施工的过程中，能够有具体的技术要求、检验标准和检验方法；三是场区原地形图，详细、精确的地形图能为填筑土方量的计算提供极大的帮助，也能为填筑初始阶段土方的调配提供参考依据；四是场区地勘报告及地下附属管线分布图，在施工之前一定要清晰地知道场区地下情况，包括地质分布、地下水位、地下既有管线分布等，这样能保障在施工过程中不会出现由于施工而造成管线破裂等情况，若有管线，得采取迁移或保护的措施。

三、施工过程

在做好相关准备工作后，即可进行砂土地基填筑施工。其施工主要工作过程如下图：

图1 高填砂土地基填筑流程图

1.清表

由于原场区地面有稀少的植被，多为灌木，在回填之前须对其进行清除，按照国家规范，需要清除的不只是地表以上，而且是包括地面下一定深度。本工程中，考虑到植被的特点及根须的长度，清表深度定位0.5m，施工前利用推土机、装载机和运土卡车进行清表工作，开出工作面，清理出来含有植被的土进行弃置。

2.填筑

通过清表工作开垦出填筑工作面后，进行已准备好的砂土地基填筑施工。整个场区平均填筑高度达到7.6m，按照设计边坡1:1.5的坡度，首先定位出各边坡坡脚位置线，间隔5m立以小彩旗作为回填边界标志。在填筑初期，由于原地形不平整，回填料的调配也要按照实际情况合理调配，针对低洼处应特殊对待，先行填筑，但不是一次性将低洼处填平，而是仍然遵守每层摊铺厚度0.3m的要求，故前期填筑比较麻烦，没有完整摊铺层进行碾压，但是只要前期基底处理较好，填筑密实度及平整度合乎要求，对于后续上方填筑能起到非常有利的影响，可以提高整体填筑速度和填筑质量。

填筑过程中，首先运土卡车将砂土运至现场指挥员指定位置，呈线形摊铺，多辆卡车可以并行卸土，然后由推土机及装载机平斗进行摊铺，严格控制每层摊铺厚度，由现场技术员负责检查。待回填料完全摊铺好一段后，压路机开始进行首次静压，需要指出的是，碾压顺序应从四边向中间逐渐行进，防止由于回填料碾压过程中受到水平挤压而产生过多位移，导致薄厚不均现象的发生。通过压路机首次静压，回填料表面处理平整后，须及时向其表面洒水，其原因有二：第一，增加回填料含水量，使其在后续的碾压过程中能到达最佳密实度；第二，及时洒水可以保证与上层填料有较好的黏连，防止出现分层现象。由于气候干燥、天气炎热，为了防止水分过快地蒸发，洒水的同时，压路机可同时进行震动压实，及时锁住水分。每层填料洒水后应进行2～3次震动压实，其后紧接着进行上一层填筑施工，整个施工过程应保持最佳的连续性和协调性。

3.密实度检测

本工程在填筑施工过程中，按阶段进行地基密实度检测。当填筑高度每上升1m时，在填土表面进行密实度随机抽检，按照相关规范中的要求，结合本工程实地面积，每次抽检5个点。在监理及业主代表现场见证下，有质监站人员运用灌砂法进行取样检测，该密实度检测可以及时地向工程反馈施工质量，为后续填筑施工提供精确的技术指导。

4.边坡修整

考虑到普通反铲挖掘机的臂展范围只有4～5m，当地基填筑至4～5m高度时，应当暂时停止填筑，进行边坡修整。在边坡修整时，我们采用中型反铲挖掘机进行刷坡，此时由现场技术员对已填筑边坡坡度进行测量，并定位出设计边坡1:1.5标志线，挖掘机按照已给定标志线采用刷、压对边坡进行表面处理和坡度修正，修整完的边坡应为表面平整、密实度合格的状态。

5.强夯处理

按照之前的施工过程，当填筑高度已达到设计标高要求，即可结束填筑施工，但是由于上部荷载较大，对于4座钢制油罐和办公楼地基的处理应进行再次处理，采用强夯法进行夯实，继续增加地基密实度和承载力。强夯地基处理施工技术，是目前我国深层地基处理技术中最为常用、经济的一种方法，其主要利用大型起重机械，将吨位较大的夯锤提拉至6～30m左右的高度，通过自由下落的方式，直接冲击地基土体，在高强度的冲击波、冲击应力的作用下，压缩土体中的间隙，使地基的局部土体出现液化，从而重新排列土料，以此提高地基的强度、承载能力。本工程强夯作业前，首先由测量人员进行定位，放样出4座钢制油罐和办公楼所处位置，按照（构）建筑物所处的位置布置夯点，按照工程特点，强夯采用18t夯锤，提升高度为12m。强夯过程中，每一锤夯完过后都要及时使用水准仪进行测量，测量夯锤的下降量，当最后两锤之间的下降量小于5cm时，视为夯实到位，结束该点强夯，否则会造成夯点土质出现过度液化、翻浆的现象。