大型植物園項目高堆土巖土工程評價實錄

賈 海

(上海申元巖土工程有限公司，上海 200040)

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大型植物園項目高堆土巖土工程評價實錄

賈 海

(上海申元巖土工程有限公司，上海 200040)

以上海辰山植物園項目工程為背景，結合場地的地質條件，從綠環堆筑體區段劃分、綠環堆筑體Ⅰ，Ⅱ區段、綠環堆筑體Ⅰ，Ⅱ區段過渡區域等方面，對綠環堆筑區進行了巖土工程評價，得出了一些有價值的結論。

植物園，綠環堆筑區，巖土工程，地基處理

1 工程概況

擬建某大型植物園項目位于上海市松江區佘山山系中的辰山地帶，總規劃面積約201.655 hm2。擬建建(構)筑物包括建筑工程、橋梁工程、人工地形堆筑(綠環)、河道開挖及整治工程、人工湖等景觀項目。該植物園最大的特色之一是圍繞整個公園布置的高約12 m的綠環，如此大規模的綠環對巖土工程勘察提出了很高的要求，綠環對相鄰建筑的影響、對基礎的影響成為了勘察的重點。

2 地質條件概述

擬建場區內辰山位于上海西南部青浦、松江一帶的北干(竿)山—鳳凰山—薛山—東佘山—西佘山的山丘帶上，該山丘帶近乎平行于近側北東約50°方向的楓涇—川沙大斷裂帶，屬沿大斷裂噴發的沿北東方向展布的火山錐。根據本工程地質調查成果，擬建場區內辰山坡面平緩(坡度約20°～30°)，巖性為火山熔巖，地質構造簡單，有柱狀節理(傾角約80°)，節理、裂隙發育程度較弱(不足2%)，裂隙面間距小且無連通性，巖體較完整。經本次勘察表明，擬建場區地層結構主要由第四紀松散堆積物和其下隱伏的侏羅系上統的火山熔巖(主要為酸性流紋巖，局部夾凝灰巖及火山碎屑巖等)構成；在山區及沿山區域基巖直接出露。根據本次揭露，擬建場區主要為全新統(Q4)、上更新統(Q3)及侏羅系上統基巖(J3j)地層。綠環區域為全新統地層，主要由沖海積的粘性土組成，上部為褐黃～灰黃色粘土層；中部自上而下為灰色淤泥質土層、灰色粘土層及暗綠～草黃色硬土層；下部為海積的灰色粘土層，局部區域還沉積灰色砂質粉土及粉砂層。

3 綠環堆筑區巖土工程評價

3.1 綠環堆筑體區段劃分

根據堆土對建筑的影響把綠環堆筑體劃分為兩個區段：

Ⅰ區段：鄰近擬建各主要(建)構筑物的堆筑體，若處理不當，該區堆土易引起擬建主入口建筑較大的附加沉降，使其樁基產生負摩阻力和水平推力作用，并使擬建物基礎產生較大的不均勻沉降，是本工程地基處理的重點和難點，下文均簡稱為Ⅰ區；

Ⅱ區段：遠離擬建各主要(建)構筑物的綠環堆筑區，該區堆土會破壞原有地基土的平衡狀態，產生較大的附加應力和工后沉降，但對擬建建筑無明顯影響，下文均簡稱為Ⅱ區。

3.2 綠環堆筑體Ⅰ區段的主要巖土工程問題及解決方案

根據設計方案，堆土與建筑物兩側緊密銜接，兩側土體將對擬建各主要(建)構筑物產生較大的水平荷載，同時兩側土體產生的超載也會引起擬建各主要(建)構筑物兩側較大的附加沉降，從而引起樁側負摩阻力等一系列的巖土工程問題：

1)高填土對建筑上部結構的水平應力問題；2)高填土引起的地基土水平附加應力問題；3)高填土引起的地基土附加沉降及擬建物樁基負摩阻力問題；4)高填土引起的地基土體差異沉降問題。

防治及處理方案：由于以上巖土工程問題主要由堆土體自重產生的荷載引起，因此其解決方案從根本上可采用以下原則進行處理：1)加強整體剛度(即進行整體加固，包括綠環堆筑體坡體加固、擬建科研中心樁基加固、堆筑區地基土加固等)；2)減小堆筑體荷載(即減輕堆筑體自重，為堆筑區采用適當的輕質堆填材料)，一般可綜合采用以上兩個原則進行治理；3)合理安排施工順序，即先進行Ⅰ區段的綠環堆土，待變形穩定后再進行科研中心的施工。

對本工程而言，Ⅰ區段的巖土工程問題可以采用多種方案進行解決：

1)局部輕質EPS材料+表層覆土方案。2)地基處理+分級堆土方案：塑料排水板+分級堆載加固方案；水泥攪拌樁方案；路堤樁(沉降控制復合樁基)方案。

本工程地基處理問題較為復雜，具體的地基處理方案，設計方可綜合考慮處理效果、經濟、工期等各方面因素進行比較后選用，或者選用其他有設計經驗的地基處理方案。為減小綠環堆筑對擬建溫室主體部分樁基的影響，宜先進行綠環堆筑體和擋土墻的施工，在固結穩定后再進行建筑部分的施工。

3.3 綠環堆筑體Ⅱ區段主要巖土工程問題及解決方案

經本次勘察發現，擬建場區地面下深部20.0 m范圍內分布均為粘性土，淺部土層(埋深14 m以內)的土質軟弱、含水量大、壓縮性較高。Ⅱ區堆筑體堆土范圍較大，堆土高度一般約5.5 m～16.0 m(絕對標高)，對地基土會產生較大的超載，易引起軟弱土層的剪切破壞形成滑移面，從而造成地基土失穩現象。同時，在堆筑體堆筑過程中施工不當時，也有可能產生堆筑體自身坡體失穩現象。

針對以上問題，在綠環堆筑區施工時可采用如下解決方案：

1)分級加載方案。擬建場地淺部地基土土質差、地基承載力較低、壓縮性較高，而本場地堆土范圍較大，堆土高度較高(最高可達12.5 m左右)，一次性加載場地存在整體穩定問題，需要考慮分級加載，每級堆載的高度和加載時間由地基固結情況和高填土地基整體穩定情況來確定，下一級填土堆載必須在前一級填土堆載穩定后方可實施。2)地基處理方案。本工程綠環堆筑必然會引起地基土的沉降問題和穩定性問題，由于Ⅱ區堆筑體對沉降控制沒有特殊要求，因此穩定性問題(即加強地基土固結度問題)成為地基處理的控制因素。本工程Ⅱ區堆筑體從工期、經濟性角度出發，可盡量實現自然堆筑，如工期限制或有其他需要，可適當采取地基處理方案，并結合一定措施加快地基土固結。

3.4 綠環堆筑體Ⅰ，Ⅱ區段過渡區域的主要巖土工程問題及解決方案

Ⅰ區綠環堆筑與Ⅱ區堆筑由于離擬建各主要(建)構筑物的遠近不同，采取的處理方式和控制標準可能有一定的差別，因此兩區段過渡區域需根據施工工況采取相應的處理措施。

若Ⅰ區采用輕質材料進行填充，那么Ⅰ，Ⅱ區地面荷載將存在較大的差異，建議過渡區分區接觸面采用臺階式緩坡處理，使堆載有一個漸變過程，從而使變形、沉降更加均勻；若Ⅰ區不采用輕質材料填充，而是以地基處理方式為主，則兩區之間的差異主要在于處理后的地基土強度差異，此時兩區過渡段宜采用相同的處理方法，在一些設計參數如排水板長度、間距等分區逐步過渡。

3.5 綠環堆筑區最終方案

通過勘察成果建議和設計計算比較，最終本工程實施針對性方案如下：

1)主體建筑物基礎采用樁基；2)緊鄰主體建筑的綠環實施減沉路堤的地基處理方法；3)遠離主體建筑的綠環實施預排水固結地基處理方法；4)路堤樁范圍外綠環盡可能先行堆筑，減少工后沉降；5)通過多種途徑使得擋土墻水平力相互平衡，包括加筋土直立擋墻。

4 結語

1)近綠環的擬建各主要(建)構筑物基礎采用樁基，根據擬建物周邊環境，擬建物樁基礎的樁型宜首選預制樁(方樁或PHC管樁)。在采用預制樁時，沉樁過程中應控制預制樁施工周圍道路的影響，施工過程中可選用擠土效應相對較小的PHC管樁，或在沉樁流程中合理安排沉樁順序，并對周圍道路及管線采取一定的保護措施，對靠近河流的樁基施工時，尤其要注意對河岸進行防護。

2)本工程大面積的綠環堆筑體根據其對鄰近建筑體的影響可分為兩個區域，即對擬建物有明顯影響的Ⅰ區和對擬建物無明顯影響的Ⅱ區。Ⅰ區堆筑體由于堆土高、離建筑體較近，易使鄰近建筑體樁基產生較大的附加沉降、明顯的不均沉降及樁基負摩阻力等問題，相應的解決方案可考慮采用輕質局部EPS輕質材料+表層覆土方案，或采用塑料排水板+分期堆載加固方案、水泥攪拌樁方案及路堤樁方案等地基處理手段。最終確定緊鄰主體建筑的綠環Ⅰ區實施減沉路堤的地基處理方法。

3)綠環Ⅱ區堆筑體由于堆土較高、堆土面積大，一次性堆筑易引發地基土地不穩定等問題，因此在施工時宜實行分級堆筑，盡量自然堆筑，也可考慮采用文中所提到的地基處理手段，同時還需注意對堆筑體坡體穩定性控制，加強坡體穩定性和坡面防護。在綠環施工時應注意施工監測，實行信息化施工，以保證施工安全。最終確定遠離主體建筑的綠環Ⅱ區實施預排水固結地基處理方法。

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On evaluation record of tall mound geotechnical engineering of some large-scale botanic garden

Jia Hai

(ShanghaiShenyuanGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd,Shanghai200040,China)

Taking Chenshan botanic garden project in Shanghai as the background, the paper combines the geological conditions of the sites, undertakes the geotechnical engineering evaluation from the classification of green-ring mound, green-ring mound Ⅰ, green-ring mound Ⅱ, and transitional section of Ⅰ District and Ⅱ District, so as to provide some valuable conclusion.

botanic garden, green-ring mound , geotechnical project, foundation treatment

1009-6825(2016)16-0087-02

2016-03-28

賈 海(1980- )，男，工程師

P642

A