拟建工程场地的形成、路基、管槽基础方案

2021-08-03陈光发

四川水泥 2021年8期

陈光发

（福州市规划设计研究院集团有限公司，福建福州 350108）

本次工程项目施工受到福州台商投资区管委会的正式委托，我院承担福州台商投资区与松山片区工程详细勘察阶段的岩土工程勘察工作任务.本次工程项目通过福州市规划设计研究院和南京水利科学研究院联合进行整体性设计，针对拟建工程施工区域的工程场地形成情况展开全面分析和研究，并且对周围的交通通行情况，地质条件构成情况进行全面判断，拟建场地区域原本为淤泥质，滩涂地质条件整体比较开阔并且略微向海倾斜。海滩上覆盖比较深厚的淤泥层结构，在风小浪弱相对比较稳定的环境条件下，通过海水沉积形成整体比较适宜海水养殖产业。上世纪七十年代，罗源县发动了松山围垦工程，主要由海堤、水闸、纳潮闸三大部分组成，海水进出由水闸及纳潮闸控制，围垦区内滩涂被改造成为良田、养殖池塘、河岔、沟渠等，局部仍为滩涂。

1 工程概况

拟建工程位于罗源县松山镇，罗源湾西北部、罗源县城东侧，开发区西临温福铁路，东靠沈海高速复线，另有港口航运便利，对外交通条件较好。拟建场地原为淤泥质滩涂，平坦开阔，微向海倾斜，海滩上覆盖着深厚的淤泥层，它是在风小浪弱相对稳定的环境条件下，由海水沉积而成的，较为适宜于海水养殖。拟建工程由松山片区A片区场地形成、松岐中路K1+297.157～K3+546.27段、松山大道 K0+400.00～K3+259.886段、通屿大道 K0+0.00～K3+550段、松山一路、B片区拇指区场地形成组成。A片区及B片区拇指区场地形成总面积432.8万m2，填方高度约3.50～6.50m不等，场地形成后标高约4.80～6.00m。

2 拟建工程场地的形成

本次拟建场地区域地貌单元属于淤泥质海岸地貌条件，场地原本为淤泥质滩涂地质条件涨潮的条件下会被海水淹没，退潮时会出露地面.在上世纪70年代初，罗源县发动了松山围垦工程项目，将场地滩涂围垦成为养殖池塘、河岔以及沟渠等，池塘相互之间通过田埂或者土路便道进行隔离，各池塘之间通过河汊沟渠相互之间进行连通形成一个完整的水系场地，略微向海倾斜，同时淤泥层厚度范围在20～35m之间，整体结构由西南侧往东北侧逐渐变厚。根据台商投资区域整体场地成型设计工作方案，场地区域和4条道路在现有的地面标高基础之上，需要回填大约3.5～6.5m厚度的土壤。根据现有的场地地质条件情况，需要先清除其中表层的杂填土，河道、沟渠、池塘当中的浮泥厚度范围在 0.3～0.6m之间，如果直接在淤泥土层表面进行回填处理，因为该区域土壤的含水量较大，空气比率较大、压缩程度较高、灵敏度较强，同时还具有抗碱强度较低、渗透性能较小、变形程度较大等相关工程施工特征，整体的承载能力相对较低，同时工程地质条件较差，无法有效满足场地和道路设计强度的变形工作要求。[表一] 因此，建议该区域施工采取堆载预压水泥搅拌桩以及CFG桩等相关方法进行处理，经过检验合格之后的地区结构可以作为场地和路基条件进行使用[1]。

表1 路基土分类及干湿类型划分

3 关于拟建工程场地的路基、管槽基础方案

3.1 路基基础方案

3.1.1 堆载预压施工

拟建场地内部分布厚度较大的软弱淤泥层结构，并且根据相关规范设计工作要求，设置塑料排水带以及沙井排水竖井结构，如果使用普通砂井则井体的直径大小需要控制在300～500mm之间。袋桩砂井直径大小范围需要控制在70～120mm之间，排水竖井可以通过使用等边三角形或者是下方形排列设计方法，保证符合标准的设计规范要求。深度条件需要满足你建成的道路基础结构的稳定性，同时需要满足工程施工工期需要在限定的预压时间范围内，有效完成变形量控制等相关工作要求。在地表面需要铺设厚度不小于500mm的砂垫层和排水竖井结构之间直接进行连接砂垫层，需要选用颗粒含量小于 3%，同时渗透性更好的中粗砂材料。在预压施工边缘区域需要设置排水沟，同时在预压区域需要设置砂垫层和排水盲沟之间直接进行连接。预压荷载大小需要根据实际设计工作要求来进行确认，预压和在顶面范围不能小于场地和道路外边缘的范围大小，预压加载速率需要根据地基强度情况进行确认，建议使用分级逐步加载施工方法[2]。当前期预压荷载下地基土壤强度会进一步提升，可以有效满足下一级荷载地基结构的稳定性要求，然后进行后续的加载工作。对在预压处理工作完成之后需要有效衔接相关规范要求来进行检测，在排水数井处理工作范围内，竖直型以下的受力土层需要经过预压处理之后，有效满足路基后续的使用工作要求。除此之外，还需要根据相关政策要求对地基的承载能力进行有效检测。

3.1.2 水泥搅拌桩施工处理

拟建施工场地分布厚度较大的软弱淤泥层结构，因此可以通过选择水泥搅拌桩施工方法来进行处理，在基础结构和桩体之间需要设置出相应的垫层部分，桩体结构的设计工作需要根据上部结构对地基承载能力和变形能力的要求来进行设计，桩体的承载能力特征值需要通过现场单桩结构或者多桩复合地基和载实验方法来进行确认。开发工作完成之后需要有效检查桩体位置、桩体数量以及和桩体顶部墩身质量情况，如果发现不满足工程施工要求，则需要及时采取补强方法来进行处理。在水泥搅拌桩施工过程中需要对以下几个方面问题加以重视：

第一，对于施工场地区域需要事先做好硬化和平整处理工作，彻底清理施工场地的地面以下以及空中存在的障碍物。

第二，在工程施工过程中可以通过使用定位卡，有效保证桩基施工位置的准确性，同时需要保证和桩基的水平和垂直程度。各类管线的接头位置必须要进行充分固定，并且各类电器需要有效做好防雨措施，避免出现渗水漏电等情况。

第三，水泥浆材料不能产生严重的离析现象，水泥浆材料必须要严格依照标准的设计工作要求来进行配比，水泥材料需要进行筛选为了有效防止水泥将材料产生离析情况，可以在灰浆机当中进行充分搅拌，等到压浆工作之前将水泥将直接倒入到料斗当中。

第四，深层搅拌桩在施工过程中，通过采取少量多次喷浆施工处理方法，在材料搅拌工作过程中需要保证水泥将均匀喷射，一边搅拌一边进行喷浆处理[3]。

第五，需要严格依照设计工作标准当中的水灰比来配置砂浆材料，同时配置完成之后的砂浆材料必须要进行过滤处理，集料室当中的浆液需要始终保持一种搅拌均匀的状态，避免水泥将产生分层情况。根据水泥浆的实际使用量准确计算每槽当中的用水量大小，在储水罐表面有效做好标记，同时在工作中当中需要严格做好施工量计算工作制，备好的水泥浆材料不能产生离析情况，材料泵送工作需要保证连贯。

3.1.3 CFG桩

在拟建施工场地区域范围内，软弱处淤泥层以下主要是以粘土软石层为主局部区域为粘性土壤。基础结构的承载力和压缩模量相对较高，可以选择CFG桩作为桩基础，持力层结构桩体之间的间距和桩体长度大小，需要充分满足地基承载能力以及变形工作要求，同时桩基础的顶部和基础结构，设计过程中需要充分满足标准的设计工作要，以及砂性土的垫层要求[表二]。在桩机处理完成之后需要进行单桩承载力，或者是复合地基承载力实验分析工作，需要充分满足基础结构的承载力符合预先设计的工作要求。在CFG桩施工过程中需要充分注意以下几个方面问题：第一，在桩体施工过程中需要对桩体施工顺序进行有效安排，避免对已经成型的桩体结构产生损害；第二，需要严格控制提钻泵料工作速率，提拔速率过快很有可能会造成桩径偏小或者是出现缩径断桩问题，拔管速度过慢可能会造成水泥浆分布不均匀，桩体顶部浮浆量过多、桩身强度不，以及形成混合料离析等各种问题。第三，在成桩工作过程中需要对打桩顶部位置展开位移监测工作[4]。

表2 土化学参数表

3.2 管槽基础施工方案

在各道路沿线位置铺设各种地下管道线路，最大埋深为2.5m，主要埋设在道路的两侧区域，根据预先设计的路面标高以及前方的厚度关系情况，需要根据不同的管道埋设标高有效，确定管槽的开挖工作方法，道路沿线两侧区域地质条件相对比较空旷，在管道开挖工作过程中可以通过采用放坡开发工作方法，同时需要有效做好临时性支护处理。通过使用钢板桩支护结构有效采取相应的排水处理方法，比如集水沟等相关应急安全保障措施。在实际开挖工作过程中需要保证均衡分层开发，保证挖出的土方可以被及时运走，不能直接堆积在基坑的附近区域。除此之外，回填土压实工作必须要满足标准的设计工作要求，道路和场地区域范围内需要保证标高处于抑制状态，因此不能存在陆地边坡结构。