沿海软土地区堆场地基处理方法研究与应用.doc
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1、沿海软土地区大面积堆场地基处理方法研究与应用中冶天工集团天津有限公司刘亚平 王海量摘要:随着沿海地区经济的迅速发展,大面积混凝土整体地坪逐渐应用在物流堆场、客运站等。地基承载力不足是沿海软土地基存在的普遍问题,若地基处理不好,将必然引起混凝土面层开裂,进而影响结构的使用功能,降低结构的耐久性,因此如何做好地基处理是软土地区大面积堆场施工的关键技术所在。结合安信联合物流有限公司总部基地项目一期工程,就采用原土戗灰的地基处理方法解决原地基承载力严重不足问题进行了研究与应用。关键词:软土地基 大面积 堆场 戗灰 1 工程概况 安信联合物流有限公司总部基地项目一期工程位于天津市滨海新区,施工内容主要包
2、含占地23万的停车区堆场,堆场主要有三种结构层设计,其中占地面积最大(约18万)的堆场结构层为原土夯实200mm厚二灰土垫层200mm厚二灰碎石基层150mm厚素混凝土面层。设计对地基处理要求为将原土地基分层回填碾压,压实度不小于93%(重型),其七天无侧限抗压强度要求0.8MPa,土基回弹模量40MPa,若不满足要求,对土基进行戗灰处理,石灰参考配合比为8%12%。本场区地貌属海岸带潮间浅滩地貌单元,后经人工吹填围海造陆活动至现地坪。吹填后采用真空预压法进行了地基处理。场地地下水埋深为0.801.20m,地下水位年平均变幅为0.601.00m左右。堆场埋深35.0m深度范围内,地基土按其沉积
3、时代、成因类型及工程地质特征划分为7个工程地质层及15个工程地质亚层。1)埋深04.0m为人工填土Qml形成的素填土及冲填土层,该人工填土层为冲填及冲填后在场地内回填形成的,上部素填土结构松散,以黏性土为主,含少量的建筑垃圾和生活垃圾,零星分布石块。填垫时间小于10年。普遍分布。下部冲填土属高压缩性土,褐灰色,软塑流塑,以黏性土为主,含有机质,夹少量冲填废弃物。普遍分布。2)埋深4.018.0m为浅海相沉积Q42m形成的第海相层黏土及粉质黏土层。本层厚层巨大,分布稳定,属高压缩性土。2 主要技术难点 本工程堆场位于软土地基上,其超大面积混凝土堆场具有无裂缝、高平整度等高标准质量要求。一方面堆场
4、地基处理方法与构造设计的合理性关系到地基承载力与最终质量的保证,另一方面也关系到工程造价和工期进度。 在充分了解软土地基处理的施工方法的基础上,根据工程特点,确立了“超大面积混凝土地坪综合施工技术研究”这一研究课题。3 地基处理方案选择目前,针对软土地区大面积地坪地基的处理方法主要有素土强夯、加设地坪桩(CFG桩或旋喷桩)和换填夯实等多种形式,在施工速度、质量控制、工程造价和上各有利弊。以下是针对常用几种地基处理方法的对比分析,如表1所示。 表1 地基处理方法综合对比表处理方法素土强夯加设地坪桩换填夯实施工速度慢慢块质量控制容易容易一般工程造价较高高底结合本工程造价控制苛刻、施工进度非常紧张的
5、特点,通过综合必选,选择采用换填夯实的办法,根据设计要求、现场地质情况选择采用换填灰土的施工方案,为进一步控制造价,换填灰土采用原地戗灰的形式。4关键技术研究与应用4.1戗灰处理石灰是氧化钙(生石灰)和氢氧化钙(消石灰)的统称,石灰的活性有效成分主要是GaO和MgO。石灰与土混合后,通过石灰的离子交换作用、碳酸化作用、结晶作用、火山灰作用使石灰土得到固化,过程中生成胶结体的硅酸钙、铝酸钙以及铁酸钙,与土壤胶结在一起,使灰土具有较高的强度和抗水性,灰土逐渐硬化,强度逐渐增高。戗灰处理后的地基承载力虽然不如加设地坪桩,但其造价低、施工工艺较简单,施工完成后灰土固结速度较快,提升承载力效果明显,且能
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