大面積軟土地區(qū)的動車生產(chǎn)基地建設(shè)

趙志奇 印連明

(1.中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100025;2.廣東南車軌道交通車輛有限公司,廣東江門 529100)

大面積軟土地區(qū)的動車生產(chǎn)基地建設(shè)

趙志奇1印連明2

(1.中鐵工程設(shè)計(jì)院有限公司,北京 100025;2.廣東南車軌道交通車輛有限公司,廣東江門 529100)

廣東南車動車生產(chǎn)基地規(guī)劃場地為大面積軟土分布區(qū),項(xiàng)目在勘察設(shè)計(jì)階段,由于詳盡查明了場地地質(zhì)情況,及時提出了科學(xué)合理的地基處理方案及項(xiàng)目實(shí)施步驟,避免了一些盲目的錯誤做法,解決了地基沉降問題,節(jié)約投資2.9億元,取得了良好的社會及經(jīng)濟(jì)效益。

大面積軟土 動車生產(chǎn)基地

1 項(xiàng)目概述

1.1 項(xiàng)目介紹

廣東南車動車生產(chǎn)基地項(xiàng)目規(guī)劃占地面積620000m2。年新造城際動車組700輛。

我國自行研制的動車產(chǎn)品領(lǐng)先世界水平，是高速鐵路發(fā)展的核心技術(shù)，動車生產(chǎn)系統(tǒng)龐大、工藝復(fù)雜、精度很高，生產(chǎn)環(huán)境必須安全可靠，尤其是對于組裝車間等建筑，由于生產(chǎn)過程中室內(nèi)運(yùn)行氣墊車，故對地面差異沉降要求很嚴(yán)，廠房及軌道對地基變形要求也都高于一般工業(yè)廠房。

1.2 環(huán)境與地形地貌

建設(shè)場地在區(qū)域地貌上屬于珠三角沖積平原，在地貌單元上屬于江門水道的河流階地。場地及周邊尚未開發(fā)，生態(tài)環(huán)境保持良好，地表主要為稻田、菜地、香蕉園、魚塘及荒地等，地表分布有縱橫交錯的河溝，水網(wǎng)十分發(fā)育，場地地勢低洼，地面標(biāo)高一般在-0．5～1．5m之間，塘埂處可達(dá)2．0～3．0m。

1.3 地層巖性簡述

1-1素填土，主要成分為粉質(zhì)粘土，層厚為0．0～1．80m；2-1淤泥，流~軟塑，層厚9．30~24．60m，平均厚度14．27m；2-2粘土，可塑，平均厚度3．95m；2-3淤泥質(zhì)粘土，軟塑，主要分布于場地南部零星分布，層厚0．50～12．30m；3-1粘土，可塑，層厚0．40～9．30m，平均厚度4．67m；3-2細(xì)砂，中密，零星分布；3-3粗砂，中密～密實(shí)，分布較廣，層厚0．30～12．10m，平均厚度2．43m；3-4礫砂，密實(shí)，局部分布；3-5卵石，密實(shí)，分布于場地的北端；下伏基巖為古近系的一套碎屑沉積巖，主要巖性為紫紅色、灰色含礫砂巖，泥質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)。

圖1 工程地質(zhì)剖面圖

詳見代表性地質(zhì)剖面及主要巖土層物理力學(xué)性質(zhì)一覽表(表1）。

2 地基基礎(chǔ)方案選擇

2.1 項(xiàng)目地常規(guī)工法

當(dāng)?shù)毓こ淘陧?xiàng)目建設(shè)中，一般建筑物地段采用樁基礎(chǔ)，無建筑物地段僅對表層進(jìn)行簡單處理，結(jié)果是建筑物旁的散水、周邊道路、廠區(qū)廣場及貨物堆場、管線等均會產(chǎn)生下沉、開裂、損壞，嚴(yán)重影響建筑設(shè)施的使用，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 工程措施建議

(1)該項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)工作開始后，尤其是勘察階段，發(fā)現(xiàn)了場地下伏有大面積厚層軟土?xí)r，勘察設(shè)計(jì)單位就建議及時制止了先行盲目填土的作法，根據(jù)勘察結(jié)果，場區(qū)內(nèi)廣泛分布早期海相沉積的淤泥及淤泥質(zhì)土，深度可達(dá)17．30～32．80m，是具有高含水量、高孔隙比、高壓縮性、低強(qiáng)度特性的軟土，若不對地基進(jìn)行處理或處理不好，都會對建構(gòu)筑物完整性及使用造成破壞或帶來后患。

(2)建議先行清理地表障礙物，采用吹填砂層的方式對水塘、河道及地勢低洼地段進(jìn)行填筑，同時也將地表水排泄到場地以外的河道內(nèi)，形成一個相對平坦的工作面，待表面干燥有一定強(qiáng)度后就可以開展后續(xù)的勘察設(shè)計(jì)、地基處理以及工程建設(shè)工作了。

2.3 軟基加固方案與實(shí)施

由于場地現(xiàn)地表地勢較低，需要經(jīng)過3～4m的填方才能達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，經(jīng)過勘察設(shè)計(jì)，本項(xiàng)目最終選擇了排水固結(jié)法大類下的真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓地基處理方案。

根據(jù)場地形狀并結(jié)合擬建建筑布局，將整個場地分成面積為20000～30000m2大小不等的小區(qū)，共分區(qū)24塊，分區(qū)進(jìn)行場地平整、鋪設(shè)砂墊層、插入塑料排水板、挖密封溝、鋪設(shè)上層砂墊層及真空濾管、鋪設(shè)密封膜并進(jìn)行周邊密封、安裝調(diào)試真空設(shè)備，開始抽真空，當(dāng)真空度達(dá)到80kPa并穩(wěn)定14天后，分級堆載進(jìn)行聯(lián)合預(yù)壓；當(dāng)固結(jié)度達(dá)到90%時停止抽真空，或當(dāng)表面平均沉降速率連續(xù)5天小于1mm/天，且根據(jù)監(jiān)測的表面沉降數(shù)據(jù)推算的工后沉降小于20cm時，可以卸除真空荷載。

施工過程還要進(jìn)行真空預(yù)壓施工期間應(yīng)進(jìn)行真空度、地面沉降、深層土體變形、地下水位及孔隙水壓力等項(xiàng)目的監(jiān)測，確保了地基處理項(xiàng)目的順利實(shí)施。

總的來說，軟基處理工法科學(xué)合理，施工過程比較順利，達(dá)到了比較理想的地基處理效果。

2.4 建筑基礎(chǔ)方案

處理過的地基可直接作為場區(qū)地面、道路、堆場及室內(nèi)地面等，對于建筑物及重要設(shè)施采用樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)形式可采用預(yù)應(yīng)力管樁，以第四系沖洪積沉積的3-3層粗砂、3-4層礫砂或含礫砂巖作為樁端持力層。對于室內(nèi)地面若下伏有密封溝時，可設(shè)置跨越兩地塊的地梁來防止不均沉降，以確保室內(nèi)地表的平坦，使氣墊車等高精度儀器正常使用。

表1 主要巖土層物理力學(xué)性質(zhì)一覽表

3 工程建設(shè)實(shí)施效果

元，后經(jīng)過詳盡的工程勘察、優(yōu)化的工程設(shè)計(jì)、科學(xué)的方案論證與比選，采用真空—堆載聯(lián)合預(yù)壓的地基處理方案，實(shí)際投資2億元，節(jié)約投資2．9億元。為企業(yè)取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語

該項(xiàng)目建設(shè)由于勘察設(shè)計(jì)的提前介入，使項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)程合理、軟基處理方案可靠、施工過程規(guī)范，保證了工程建設(shè)質(zhì)量，比原計(jì)劃的盲目施工節(jié)約投資達(dá)2．9億元之多，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

該工程于2010年5月20日至6月20日進(jìn)行初勘工作，7月1日至9月10日進(jìn)行吹填砂平整場地，10月1日至12月6日開展詳勘及設(shè)計(jì)工作，2011年1月10日軟基處理開始施工，2011年8月1日項(xiàng)目主體工程陸續(xù)開工建設(shè)，2013年4月主要廠房建成投產(chǎn)。

項(xiàng)目初期計(jì)劃采用大筏板樁的地基處理方案，估算投資4．9億