胡徐安
(中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司,浙江杭州310014)
場地地基回填處理方式在移民工程安置點建設中的應用
胡徐安
(中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司,浙江杭州310014)
在移民工程安置點建設過程中,由于所處場地位置的特殊性,場地地基經常需要進行回填處理,回填場地后期的沉降是影響場地使用的主要問題,也是決定場地上部建構筑物結構能否正常運行的關鍵因素之一。因此,合理地選用地基回填處理方式尤為重要,是場地回填處理的一個關鍵質量控制要點。
地基;回填處理方式;移民工程;安置點建設
水電工程移民安置點作為移民集中搬遷居住的場所,選址原狀為坡地時,在建設過程中需對場地進行重塑,場地開挖及回填工作較多,回填處理質量控制就顯得尤為重要。如果回填施工質量達不到要求,會導致后期建筑物基礎下沉,場地地坪、道路路面等空鼓、塌陷的現象頻繁發生,嚴重的甚至會因不均勻沉降導致房屋傾斜以及局部結構開裂,造成建筑物安全隱患,影響正常使用。因此,如何采取有效的回填處理方式及措施,保證建筑工程回填場地的施工質量,使其滿足強度、變形和穩定性等方面的要求,值得各相關單位及部門廣泛關注。
當前國內外常用的地基處理技術主要分為壓密固結法、加筋體復合地基法、換填墊層法、漿液加固法四大類。移民安置點建設中的場地回填處理方式一般采用換填墊層法,該類處理技術按照壓實方法主要又分為機械碾壓法、重錘夯實法、振動壓實法。
(1)機械碾壓法即利用壓實原理,采用各種壓實機械對地基進行碾壓使其密實,提高土體強度,減少其壓縮性和不均勻性,適用于碎石土、砂土、粉土、低飽和度黏土、雜填土等回填地基。
(2)重錘夯實法是利用大型起重機將重錘從高處自由落下,產生強大的夯擊能,在地基中形成強烈的沖擊波和動應力,迫使土動力固結密實。適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等回填地基。
(3)振動壓實法是利用振動碾在土層表面進行振動壓實碾壓,在壓實機振動作用下,使土顆粒發生相對位移而達到地基土緊密狀態,從而提高地基的強度。振動壓實法是碾壓法的衍生方式,比一般平碾提高1~2倍功效。適用于爆破石渣、碎石類土、雜填土和輕亞黏土等回填地基。
移民安置點所處場地位置多為山區坡地,總體規劃原則結合原有地形依山就勢,進行安置點各功能區塊的布置建設,場地多布置為高低臺地形式,通過擋土墻的設置使場地上下錯落。根據用途的不同,每個臺地寬度幾米到幾十米不等,相應單個臺地面積較小,采用重錘夯實法,因施工場地有限,容易對支擋構筑物產生一定的破壞,相比之下機械碾壓法及振動壓實法更適用于移民安置點場地平整施工。
場地地基處理設計要考慮后期地上建筑工程的建設,擬壓實的填土地基應根據建筑物對地基的具體要求,進行填方設計。依據《建筑地基基礎設計規范》要求,當利用壓實填土作為建筑工程的地基持力層時,在平整場地前,應根據結構類型、填料性能和現場條件等,對擬壓實的填土提出質量要求,未經檢驗查明以及不符合質量要求的壓實填土,均不得作為建筑工程的地基持力層。
在設計前應具有詳細的場地地形、地貌及工程地質勘察資料,了解周邊場地地質總體情況。對位于塘、溝、積水洼地等地區的填土地基,應查明地下水的補給與排泄條件、底層軟弱土體的清除情況、自重固結程度等。
為滿足安置點回填場地后期房屋建設要求,良好控制場地沉降量,在設計時主要對回填材料選擇、回填分層厚度、壓實度控制等幾方面進行控制。對重大的填方工程,必須在填方設計前選擇典型的場區進行現場試驗,取得填方參數后,才能進行填方工程的設計與施工。
(1)回填材料的選擇。回填材料料源的選擇盡量以回填場地周邊方便開采的級配良好的土石渣混合材料為主,對于場地內符合條件的開挖料應優先采用的原則進行。要求料源中有機質含量不超過5%,粒徑相對均勻,且具有良好的級配和透水性的砂土或碎石土。對于以卵、礫石、塊石或巖石碎屑作填料時,分層壓實時其最大粒徑不宜大于200 mm,分層夯實時其最大粒徑不宜大于400 mm,同時結合現場碾壓試驗進行確定,最大粒徑不應大于碾壓厚度的2/3。
(2)回填分層厚度。場地回填分層厚度,根據回填材料、選擇器械及結合實際經驗控制。采用平碾碾壓時,每層厚度控制在25~30 cm,碾壓6~8遍;采用振動壓實機碾壓時,每層厚度控制在25~35 cm,碾壓3~4遍;采用人工夯實時,每層厚度不大于20 cm,碾壓3~4遍。
(3)壓實度控制。移民安置點場地內部用地主要以居住用地、道路廣場用地為主,對于道路路床頂面以下0.8 m范圍內壓實系數以不小于0.94為宜;0.8~1.5 m范圍內以不小于0.93為宜;1.5 m以下范圍壓實系數以不小于0.90為宜。對于廣場用地壓實系數以不小于0.90為宜。對于居住用地內砌體承重及框架結構房屋地基主要受力層范圍內壓實系數以不小于0.97為宜;地基主要受力層范圍以下以不小于0.95為宜。對于排架結構房屋地基主要受力層范圍內壓實系數以不小于0.96為宜;地基主要受力層范圍以下以不小于0.94為宜。同時結合后期移民房屋建造要求對回填地基的承載力特征值進行確定,一般地基回填碾壓后承載力特征值不低于150 kPa。
場地回填前應清除地表耕植土、草皮等,清除基底的垃圾、樹根等雜物,抽除坑穴積水、淤泥,并驗收基底標高。基底為松土時,應對基底壓實后再進行回填。
在場地回填施工前應根據工程的特點以及填筑材料的種類、密實度要求、現場施工的條件等,合理確定填方料含水量的控制范圍,分層虛鋪厚度和壓實遍數等參數,一般通過現場壓實試驗來確定。
為保證分層回填的層厚控制,在施工前做好水平高程標志的布置,可在固定標尺上釘上水平標準高程點及層厚控制標志,對于較大面積的回填可以每隔一定距離釘上水平樁。
根據場地條件確定好回填機械車輛的行走路線,并事先經過檢查。在進行碾壓時,應控制行駛速度,一般以2~3 km/h為宜,碾壓輪跡應相應搭接,防止漏壓或漏夯,對于機械碾壓不到的部位,如支擋構筑物交接處,應配合人工推土填充,并采用蛙式或柴油打夯機分層夯打密實。
每層壓實后,應對回填土層進行取樣,測出干土的質量密度,達到要求后方能進行下一層的工序。回填全部完成后,應進行表面拉線找平,對于超過標準高程的及時依線鏟平,對于低于標準高程的,應及時補土找平夯實。
為滿足后期場地內建設要求,回填施工期間應對回填過程的沉降變形進行系統動態觀測。通過對沉降觀測數據系統等進行綜合分析評估,客觀、科學地了解和掌握建筑場地沉降的原因,分析填筑材料、填筑高度與場地沉降的關系,驗證或調整設計措施,使地基達到規定的變形控制要求,并推算出最終沉降量,確保后期建筑物的施工質量。
建立沉降監測網,觀測精度要求應符合工程測量等相關規范。采用現場設置水準點作為沉降觀測基準點,并設置穩固可靠的水準基點。為滿足觀測點沉降變形觀測精度要求,在水準基點間進行工作基點加密,工作基點盡量選在地質堅硬不易沉降的地方及不受施工干擾的穩定土層內,以便長期保存和使用。基準點和工作基點由于自然條件的變化,人為破壞等原因,個別點位不可避免地會發生變化,為了驗證監測網基準點和工作基點的穩定性,應對其進行定期檢測。
觀測時機及次數主要根據施工現場觀測條件和填筑施工進度情況確定并適當調整。首次沉降觀測時觀測兩遍,取其平均數為起始標高。在填筑施工期間按每填筑一層觀測一次,在場地填筑施工完成到設計高程后,每7天觀測一次。觀測數據整理后,繪制成建筑場地沉降觀測曲線圖。
為有效檢測回填場地壓實地基承載力的質量,并驗證場地地基設計參數為今后房屋建設提供可靠的基礎數據,回填完成后需依據國標《建筑地基處理技術規范》、《建筑地基基礎施工質量驗收規范》、《巖土工程勘察規范》的要求對場地進行地基承載力檢測,即主要檢驗該換填壓實地基的承載力是否達到預期的設計承載力特征值。
移民安置點場地地基回填處理是施工過程中最基礎的環節,回填質量的好壞決定了建筑物后期的沉降量。根據場地實際情況選擇合適的處理方式,是場地回填處理的一個關鍵質量控制要點。在前期設計工作中應根據現場實際情況合理選擇處理方式,確定回填材料、回填分層厚度、壓實度控制等。在施工過程中嚴格按照規范及設計相關要求進行場地回填的施工,并控制好回填的每道工序及質量,將相應隱患降低到最低程度,才能對后期沉降有效地進行控制,使回填場地的質量得到保證,達到安全使用的要求。
[1]GB 50007—2011 建筑地基基礎設計規范[S].
[2]BG 50202—2002 建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].
[3]JGJ 79—2012 建筑地基處理技術規范[S].
[4]GB/T 50783—2012 復合地基技術規范[S].
(責任編輯 焦雪梅)
Application of Ground Foundation Treatment Method in the Construction of Resettlement Projects
HU Xu’an
(PowerChina Huadong Engineering Corporation Limited, Hangzhou 310014, Zhejiang, China)
In the process of resettlement site construction, the ground foundation often needs to be treated with backfill due to the special nature of the site location. The backfill settlement in late stage is a main problem that affects the use of site, and is also one of the key factors to determine whether the building structure can be normally operated. Therefore, the reasonable selection of foundation treatment method is particularly important and is a key quality control point of ground backfill process.
ground foundation; backfill treatment method; resettlement project; construction of resettlement site
2015-07-13
胡徐安(1982—),男,浙江舟山人,工程師,主要從事水庫移民工程設計工作.
TU472;D632.4
B
0559-9342(2015)09-0021-02