濕陷性黃土地基排水盲溝的構(gòu)筑

濕陷性黃土地基排水盲溝的構(gòu)筑

近30年來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，基本建設(shè)規(guī)模不斷擴大。隨著農(nóng)業(yè)用地保護政策的加強，我國建筑工地的使用強度越來越緊張。因此，不適合用作建筑材料的惡劣地質(zhì)區(qū)域被用作建筑材料。同時,大量的人工建造地基,如挖山填溝、搬山填海地基,也成為解決建筑用地的重要途徑。人們在大量建造人工地基的時候,也形成了數(shù)量不小的人工不良地基。1不良的基礎(chǔ)1基地土及地基土均不填平南方某廠整體搬遷的新廠址地基,位于某市技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi),建筑場地由技術(shù)開發(fā)區(qū)提供,場地由開發(fā)區(qū)負責回填。場址原為農(nóng)田和村莊。原場區(qū)分布有民居、農(nóng)田、水塘和灌木等。在回填時,只將房屋拆除,而宅基未予清理,水塘也未予排水,農(nóng)田和灌木等均未清淤和清除耕植土,大片的灌木林被埋在回填土下?；靥畈牧蠟楦咛幫诜降募t粘土。在人工建造地基的同時,極難處理,地基土構(gòu)成復雜的人工不良地基。紅粘土中裹挾了大量的水體,地基高度飽和,而地基土掩埋的灌木叢等更是難以清除的隱患。在這樣的地基上建造對沉降極為敏感的廠房,地基處理的難度很大。2回填區(qū)地基承載力加某水泥廠址位于Ⅲ級自重濕陷性黃土地基上,濕陷性土層厚度達15m左右,該水泥廠在建設(shè)過程中,在未對原場地地基處理的情況下,對場地進行了回填,回填厚度在2~10m,使場地處理難度加大。3工后沉降的地層南方某電廠輸煤系統(tǒng)構(gòu)筑物位于填方場地內(nèi),填方地基主要填料為大顆粒風化砂巖,填方區(qū)厚度最深達9m,塊石直徑大部分為1m之內(nèi),個別直徑達2m。由于填方材料為易風化砂巖,填方地基內(nèi)為大孔隙架空結(jié)構(gòu),在地面下滲水的沖刷和侵蝕下,極易風化將導致很大的工后沉降。我國南方某工廠工程,新廠址位于開山填谷地基的人工填土上,填方材料為極易風化的泥巖與砂巖,整個場地占地面積數(shù)平方公里,土方回填量達數(shù)千萬立方米。雖然采用了分層碾壓,但由于工程規(guī)模浩大,工期短,施工質(zhì)量難以控制,根本達不到所要求的密實度。4回填場地下水位西南某廠東區(qū)地基,位于一山溝中,山溝坡面上有一出露的地下徑流,在場地回填前,施工單位曾提出專題報告,建議對該徑流構(gòu)筑排水盲溝,將水流引出回填場地之外,但業(yè)主未予采納,場地回填后不久,回填場地內(nèi)地下水位升高,在強夯時,夯坑中有大量水涌出,無法施工。最終將場地重新開挖,構(gòu)筑了排水盲溝后,才重新施工。2不良人工基礎(chǔ)的形成原因1地質(zhì)原因分析上述人工不良地基,在選址規(guī)劃階段,未經(jīng)過勘察設(shè)計單位的勘察和規(guī)劃,由開發(fā)區(qū)或建設(shè)單位自行確定,自行組織回填場平后,才經(jīng)設(shè)計單位進行勘察設(shè)計,對于已經(jīng)形成的人為不良地質(zhì)現(xiàn)象無法改變。2負責場地開發(fā)和現(xiàn)場建設(shè)的員工沒有具備專業(yè)技術(shù)知識部分主持場地開發(fā)、回填場平的管理人員,不具備最基本的土木工程基礎(chǔ)知識,因此在場地建造中未能按有關(guān)規(guī)范操作。3誤兩種時誤生在工期緊、規(guī)模大的情況下,出現(xiàn)人為的失誤在所難免。像大規(guī)模的開山填谷、分層碾壓工程,對粒徑的控制、顆粒級配的組成,在大規(guī)模施工的情況下,施工質(zhì)量很難控制。4填土材料的鋪設(shè)要求傳統(tǒng)的分層碾壓壓實的方法,有如下局限性:①性能不穩(wěn)定的填料不宜鋪在上層?！豆仿坊┕ぜ夹g(shù)規(guī)范》JTJ033-95(以下簡稱規(guī)范1)對填料有規(guī)定,凡不因潮濕或凍融而變更其體積的優(yōu)良土應(yīng)填在上層,強度較小的土應(yīng)填在下層。②對填料的級配、粒徑控制很嚴格,爆破成本隨之增高。規(guī)范1規(guī)定,填石路堤石料最大粒徑不宜超過層厚的2/3;天然土石混合材料中所含石料強度大于20MPa時,石塊的最大粒徑不得超過壓實層厚的2/3,超過的應(yīng)清除;當所含石料為軟質(zhì)巖(強度小于15MPa)時,石料最大粒徑不得超過壓實層厚,超過的應(yīng)打碎?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007-2002(以下簡稱規(guī)范2)對填土地基壓實填土的填料,應(yīng)符合下列規(guī)定:級配良好的砂土或碎石土;性能穩(wěn)定的工業(yè)廢料;以礫石、卵石或塊石作填料時,分層夯實時其最大粒徑不宜大于400mm,分層壓實時其最大粒徑不宜大于200mm。③分層碾壓回填的厚度很薄。規(guī)范1規(guī)定,分層松鋪厚度:高速公路及一級公路不宜大于0.5m;其他公路不宜大于1.0m。規(guī)范2規(guī)定,一般情況下,墊層的分層鋪填厚度可取200~300mm。④填筑材料的鋪填需精細化施工和管理。規(guī)范1規(guī)定,當石塊級配較差、粒徑較大、填層較厚、石塊間的空隙較大時,可于每層表面的空隙里掃入石渣、石屑、中粗砂,再以壓力水將砂沖入下部,反復數(shù)次,使空隙填滿。規(guī)范2規(guī)定,人工鋪填粒徑25cm以上石料時,應(yīng)先鋪填大塊石料,大面向下,小面向上,擺平放穩(wěn),再用小石塊找平,石屑塞縫,最后壓實;人工鋪填塊徑25cm以下石料時,可直接分層攤鋪,分層碾壓。⑤填土的壓實完全靠振密和擠壓密實,即使是強度較低的泥巖、砂巖也很難將其壓碎。所以,分層填筑碾壓的填土材料必須有良好的級配,避免土層中形成架空結(jié)構(gòu)。從以上可知,當前建筑填筑規(guī)模宏大,采用傳統(tǒng)的分層碾壓方法,很難達到設(shè)計的密實度要求。3地基處理的必要性1)極大地增加了地基處理的難度①不排水、不清淤、不清基的回填地基,不但形成了高飽和度的軟土地基,同時極大地增加了地基的不均勻性,而且在填土與原土基之間,形成了極不易消除的軟弱結(jié)構(gòu)面,更增加了地基的不穩(wěn)定性。②粒徑級配控制不嚴的分層壓實回填地基,因壓實度不良,可能造成很大的工后沉降。2)人為不良地基的處理費用,遠遠高出正常地基處理的費用。3)延長了地基處理建設(shè)工期由于地基處理難度加大,地基處理施工工藝復雜,有時造成大量返工。4)降低了使用標準。4工程實例4.1江南工廠的整體搬遷工程1填材料的填充料①場地回填排水,清淤,清基,耕植土和林木后,分層回填;②地基處理在分層回填的過程中,分層碾壓,分層回填,分層強夯,直接強夯,分層厚度4~6m,能級3000~5000kN·m;③工作內(nèi)容鋪夯填材料,強夯,夯填材料運輸;④綜合單價42.00元/m2;⑤施工效率強夯,單機施工效率10000m2/月。2層壓強認識到層析成網(wǎng)①不排水,不清淤,不清基,不清耕植土和林木,一次性拋填;②處理深度在6m以下時,單層強夯置換,處理深度在6m以上時,下層強夯置換,上層直接強夯或強夯置換,能級3000~5000kN·m;③工作內(nèi)容鋪夯填材料,強夯置換,夯填材料運輸;④綜合單價125.00元/m2;⑤強夯置換,單機施工效率4000m2/月。4.2濕式黃土基工程1基處理原土基①處理程序先進行原土基處理,再進行場地回填和地基處理;②地基處理原土基根據(jù)濕陷性土層厚度,采用擠密灰土樁或不同能級強夯,分別達到甲、乙、丙類建筑要求的消除濕陷性標準,再回填土至設(shè)計標高,采用強夯處理;③綜合效果使用標準符合相關(guān)規(guī)范要求。2樁基礎(chǔ)材料在一次拋填中的應(yīng)用不排水,不清淤,不清基,不清耕植土和林木,一次性拋填;采用6000~8000kN·m強夯,只要求處理深度達到8m,作為丙、丁類建筑場地,重型建筑采用樁基礎(chǔ);降低使用標準。4.3江南某工廠的砂巖樁工程1細膠沉整處理①場地回填分層回填,分層厚度1.5m;回填方法為堆填;粒徑控制:最大粒徑≤800mm,顆粒級配應(yīng)良好;②地基處理較優(yōu)方案應(yīng)為強夯,分一層或兩層處理,分層厚度2、4、5m,強夯能級3000~6000kN·m;③綜合單價25~65元/m2;④工期可按正常工期完工。2分層強高效夯實