浅谈关于沿海地区大型石化项目勘察、地基处理管理

胡延辉

摘要：国内大型石油化工项目大部分位于沿海地区且临海而建，部分项目考虑到土地使用成本和对附近居民的影响，选择填海造地，再对其进行地基处理，作为项目建设用地。笔者通过所经历的几个石化项目建设经验，重点对项目建设前期的勘察和地基处理工作在整个项目建设中的意义进行阐释。

关键词：沿海地区;大型石化项目;勘察;地基处理

石油化工项目主要由工艺设备、管道、钢结构框架及部分混凝土建构筑物组成，部分塔型设备、火炬塔架及烟囱的高度超过100m，大部分动静设备基础、建构筑物对地基沉降和不均匀沉降很敏感。如何将这些大型设备基础、建构筑物建在填海用地上，如何保证建成后这些建构筑物不会发生不均匀沉降、不受海洋潮汐、地震灾害等影响，如何确定项目地基处理、基础设计方案，是项目前期勘察和地基处理的意义所在。

1 岩土工程勘察的目的

查明拟建项目场地的地下岩层构造、分布以及各岩土层的物理性能参数，提供地基预处理的建议方案及相应的设计施工参数，并预判处理效果，估算承载力及工后沉降;查明地下水土的腐蚀性，与海水之间的水力联系及其对基坑开挖、地基处理、抗浮设计、地基变形、工后沉降、地基稳定的影响;提供桩基设计施工参数、建议桩型、减少桩基负摩阻力的措施，评价持力层倾斜的桩基稳定性等。勘察施工一般采用钻探、取样、原位测试及室内试验相结合的方法进行，通过钻探了解地下岩层的结构、分布，通过钻芯取样试验检测地下各岩土层、地下水等物理化学指标，通过原位测试方法来评价地基土的承载力和变形指标以及判定残积土层、风化层的力学特征和分层依据。

2 沿海地区大型石化项目勘察施工管理的重要性

近些年，国内的石油化工项目如雨后春笋般铺展开来，竞争日益激烈，项目早投产，产品也就早占领市场，这样自然也就营造了一个“比、学、赶、超”的项目建设氛围。在项目建设程序中，勘察走在最前沿，但由于其专业的特殊性和所占项目建设权重小的原因，一直未受到建设方的重视。大家更多的关注是勘察报告是否及时提交，是否影响到设计出图的计划节点，盲目的催促勘察单位提交报告却对现场的勘察施工不关注，致使部分勘察单位 “闭门造车”编报告，报告内容与现场实际情况出入较大，造成后续的设计数据无法满足现场施工要求，产生的问题如：设计持力层位置无法滿足建构筑物荷载要求、桩长无法达到设计长度等等。为解决这些问题，需要勘察单位重新进行勘察，设计院重新调整方案，这无形延长了工期。此外，部分勘察单位为了增加勘察费用和规避风险，对勘察的数据进行修正或者取最不利因素作为评定结论，到结构设计阶段，设计人员通常会结合勘察结论加上保险系数进行设计，这样就会导致“大基础小立柱”、“小设备大基础”等过度设计现象，造成建设成本浪费。勘察结论作为一项重要的设计输入条件，是决定项目建设质量和投资成本的重要因素，所以在项目建设前期，对勘察的施工、报告质量把控至关重要。

3 沿海地区大型石化项目地基处理目的

为了解决厂区地基承载力、稳定性、地基变形、振动液化等问题，达到确保建构筑物结构的安全、稳固。沿海地区的石化项目场地原貌一般为滩涂地或者浅海域，标高无法满足厂区设计最大洪水位要求，需要通过回填、处理后达到场地设计标高。回填后场地的地基处理通常分为两个阶段：一、地基预处理 二、二次地基处理，预处理主要是为了解决厂区软弱地基压缩性高、强度低无法满足地基承载力和变形要求的问题。地基预处理方案是通过对拟建项目场地地下水位、软弱土层、不良地质等的分布、层深、物理力学指标等勘察评定后，最终确定的。沿海地区石油化工项目预处理方案通常有换填、重锤夯实和强夯、强夯置换、降水加强夯、预压加固法等。目前石化项目采用最广泛的是强夯法和预压法。完成地基预处理后，场地基本满足小型静设备、非重要建构筑物等浅基础的承载能力，但是仍无法满足大型、高耸设备、动载设备、重要建构筑物的承载力、沉降变形要求，需要对地基再次进行加固处理，处理深度需要穿透软弱土层，达到持力层。深基础处理方案一般有桩基础、复合地基、沉井基础、地下连续墙等。在石化行业领域，目前采用最广泛的是桩基。

4 沿海地区大型石化项目地基处理施工管理的重要性

地基处理是项目建设的根基，直接决定项目建成后的使用安全性和耐久性。但是由于地基处理在项目建设领域中属于特殊行业、隐蔽工程，项目建成后没有直观的实物外在体现，也不能发挥直接的经济回收效益，没有受到项目建设方的重视。在施工过程中，很多建设方、监理方都没有相应的专业技术人员进行质量把控，施工方在施工过程中刻意减少施工工序，降低施工质量，偷工减料。如强夯施工过程中的井点降水、强夯遍数等不按要求进行施工，排水板插板深度达不到设计要求，沉桩深度未达到收锤标准或者未按设计要求深度进行嵌岩等等。这些问题虽然不能立即给现场施工造成任何的质量事故，但是会给后续的土建施工或建成使用过程中造成巨大的经济损失和安全隐患。如经过处理后的软弱土层（如冲填土、淤泥质土）达不到设计要求的固结度、承载力指标，将会直接导致后续的地管、土建基础开挖无法正常进行，需要投入大量临时加固措施费用。另外，地基检测流于形式，检测数据往往不能真实反映实际情况。由于软弱土层会对桩基产生负摩阻力，在软弱土层没有达到设计要求固结度情况下开始打桩，将会导致建构筑物的不均匀沉降，严重的会导致管道拉裂、设备倒塌等，造成安全事故。产生的后期维修费用甚至会超出建设成本。因此，地基处理的好与坏，直接关系到后续建设成本的投入和运行使用安全。

5 结语：

勘察和地基处理作为项目建设前期两项必不可少的工作，是后续土建设计、施工的基础依据。做好这两项工作的管理工作，不但可以降低建设成本的投入，更是为了保证项目建成后的安全运行。是建设方需要重点关注和加大管理力度的两项工作。

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