1、1浅谈 GB 廊道软弱地基处理方案概况 GB 综合技术廊道(简称 GB沟)遍布整个海南昌江核电厂 1、2 号机组厂区,联系各个子项,是向厂区大多数建(构)筑物提供所需管道和电缆敷设的场所。GB 沟采用现浇钢筋混凝土墙板结构,分为 14个大施工段。 每大段按不同长度和情况又分若干小段。沟道截面为方孔型,其中G、N 段结构由单孔过渡为上下层双管道,单孔最大净跨度约为 4.2米;沟道大多坐落在基岩区域,如遇到在回填土层上,则需分层夯实,压实系数不小于 0.94,地基承载力不得小于 150kpa。 关键词: GB 廊道 软弱地基 处理方法 现场软弱地基种类 软弱地基是由淤泥、淤泥质土、杂填土、冲填土或
2、者其它高压缩性土层形成的地基,这些地基基本上很少受到地质变动或者地形的影响,也从没有受到过地震、荷载等物理作用的影响,更没有受到土颗粒间化学作用的影响。软弱地基是一种不良的地基,其稳定性非常的差、强度较低、压缩性较高、容易出现液化,沉降量也很大。 常见软弱地基土有淤泥淤泥质土、杂填土、冲填土、饱和松散砂土、湿陷性黄土、膨胀土、含有机质土和泥炭土、山区地基土、岩溶(喀斯特)等2(1)填土层工程地质特征 填土层:新近堆填,分布于 T6T23 段,主要为棕红色中砂回填,局部为基岩风化物回填,局部夹少量碎石,经压实处理,密实程度差异较大。填土层厚度变化及层底标高变化较大,T6 段位于回填区与挖方区界线
3、位置,回填厚度较小,向 T23段回填土厚度逐渐加大,T23 段末端厚度约 8m。填土层密实程度不均,并根据回填后至现在的观察地表有一定的沉陷,因此填土层的自重固结沉降尚未完成。填土层工程性质极差,不能直接作为拟建建筑物基础持力层。 (2)橡皮土的形成 残积土及由残积土回填而成的填土层在遇地表水或地下水浸泡趋于饱和时,由于夯击或碾压作用颗粒之间的毛细孔遭到破坏,水分不易渗透和散发,同时表面会形成硬壳,更阻止了水分的渗透和散发,造成下部土的水分散发慢,往往长时间不易消失,形成软塑状的橡皮土,踩上去会有颤动感觉。形成像皮土后,其工程性质变得极差,不能直接用作基础持力层,应采取换填或其它地基处理措施进
4、行处理。橡皮土的发育受地下水的浸泡,土质的情况及夯击或碾压作用的影响,出现橡皮土时因及时处理,防止范围和深度扩大。 软弱地基常用处理方法 软弱地基的常用加固处理,按其原理和作法的不同,可分为以下四类: 1、排水固结法:又称预压法,按照采用的各种排水技术措施的不同可分为:堆载预压法、真空预压法、降水预压法、电渗排水法等。原理3是地基在荷载作用下,通过布置竖向排水井(砂井或塑料排水袋等) ,使土中的孔隙水被慢慢排出,孔隙比减小,地基发生固结变形,地基土的强度逐渐增长。排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。为了加速固结,最有效的办法就是在天然土层中增加排水途径,缩短排水距离,设置竖向排水井(砂
5、井或塑料排水袋) ,以加速地基的固结,缩短预压工程的预压期,使其在短时期内达到较好的固结效果,使沉降提前完成;并加速地基土抗剪强度的增长,使地基承载力提高的速率始终大于施工荷载增长的速率,以保证地基的稳定性。 2、振密、挤密法:振密、挤密法有表层压实法、强夯法、振冲密实法、沉管砂石桩(灰土桩、OG 桩、低标号桩等)、夯击碎石桩(块石墩)等。原理是采用一定措施,通过振动和挤密使深层土密实,使地基土孔隙比减小,强度提高。 3、置换及拌入法:置换及拌入法有换填法、高压喷射浆法、深层搅拌法、灌浆法等多种方法等。原理是采用砂、碎石等材料置换软弱土地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆
6、等形成加固体,与未被加固部分的土体一起形成复合地基,从而达到提高地基承载力减少沉降量的目的。 4、加筋法:加筋法有加筋土法、土钉墙法、土工合成材料法等多种方法。原理是通过在土层埋设强度较大的土工聚合物、拉筋、受力杆件等达到提高地基承载力,减小沉降,维持构筑物稳定。 方案选择 在地基处理中,遵循的原则是:技术简单、经济合理、安全适用、4确保质量。 根据地质资料 TT4 段基底以下以中风化和强风化基岩为主,T5T9段基底以残积土为主,均可作为拟建建筑基础持力层。 基槽开挖应注意保持土体的结构,尽可能减少对土体的扰动,建议机械开挖预留保护层,保护层由人工挖除,基槽开挖后应及时进行验槽,并尽快铺设垫层
7、,防止基槽浸水及长时间暴露。 1、橡皮土的处理 T10 段未端拟建场地原地面有排水沟经过,沟内积水下渗对残积土层有浸软作用,现阶段该位置虽然经回填处理,但填土底面相对较低,易于富集地下水,似的残积土及填土层趋于饱和。该部分土体在碾压作用下易形成橡皮土。 当出现橡皮土现象时,应停止大型设备在其上通行和碾压,要加强排水,和降水,尤其是填土底面低洼的地段,并做好基坑侧壁的止水工作。已形成橡皮土的土体,由于土体原状结构已经破坏,土体较为松软,不能作为基础持力层,应将该土体挖除,采用透水性较好的材料回填处理。 2、软弱湿土的处理 在 T13-T23施工时正值海南少雨期,开挖至设计基底标高时未出现地下水。
8、虽为填土区,但经过多遍机械及人工夯实,经过设计、地勘现场踏勘及实验室取样,最终确认可满足设计要求,无需处理。 T10-T12 施工时正值海南雨季,地下水位高,水量大,开挖后立即有大量地下水渗出,杂填土土质复杂,孔隙大,透水性好,因而低强度、5高压缩性、高灵敏度。已形成软弱湿土的土体,不能作为基础持力层,应将尽快该土体挖除,马上采用透水性较好的材料回填处理。 综上所述,需要用换填法处理此段地基。 换填法是将基础底面下一定范围内的软弱土层挖去,然后分层填入强度较大的砂、碎石、素土、灰土以及其它性能稳定和无侵蚀性的材抖,并夯实(或振实)至要求的密实度。 按换填材料的不间,将垫层分为砂垫层、砂石垫层、
9、碎石垫层、素土垫层、干渣垫层和粉煤灰垫层等。不同材料的垫层,其应力分布稍有差异,但根据实验结构及实?资?,垫层地基的强度和变形特性基本相似,因此可将各种材?的垫层设计都近似地按砂垫层的设计方法进行计算。 换填法常用作地基的浅层处理,其主要作用包栝:提高持力层的强度,并将构筑物基底压力扩散到垫层以下的软弱地基,使软弱地基土中所受应力减小到该软弱地基土的容许承载力范围内,从而满足强度要求;垫层置换了软弱土层,从而可减少地基的变形量;加速软土层的排水固结。砂垫层和砂石垫层等垫层材?透水性大,软弱土层受压后,垫层可作为良好的排水面,使基础下面的孔隙水压力迅速消散,加速垫层下软弱土层的固结和提高其强度;
10、防止冻胀。由于粗颗粒的垫层材料孔隙大,不易产生毛细现象,因此可防止在寒冷地区土中结冰造成的冻胀;对湿陷性黄土、膨胀土等特殊土,处理的目的是为了消除或部分消除地基土的湿陷性、胀缩性等。 总结 级配砂石作为地基回填材?,在地基加固技术领域,尤其针对浅基础,6有比较明显的优点: 提高地基承栽力:地基中的剪切破坏一般从基础底面开始,并随着应力增加向纵深发展,级配砂石强度大,避免了地基的剪切破坏; 当密实的级配砂石取代软土后,基础以下浅层地基的沉降量及侧向变形引起的沉降量都大大减少,同时,级配砂石对应力的扩散作用,减少广下卧土层的压力,相应减少了下下卧土层的沉降量; 碎石土垫层提供了基底下的排水面,使基础下面的孔隙水压力迅速消散,避免了地基土的塑性破坏,同时使软土固结,强度提高; 经济合理,取材便利。经测算采用级配碎石每立方造价为 300元左右,如采用其他填料如 C15毛石混凝土(毛石率为 30%)则为 500元左右,可节约 40%的费用,经济性较好。且海南现场毛石较多,可在现场弃土场直接采用合格的块石。