“水墜沉砂法”在沙地地基處理中的應(yīng)用趙洪魁

1、“水墜沉砂法”在沙地地基處理中的應(yīng)用中鐵十四局建筑安裝工程分公司 趙洪魁摘 要 通過(guò)“水墜沉砂地基處理方法”在安哥拉納米貝RE。項(xiàng)目工程中的應(yīng)用，介紹了水墜 沉砂法處理地基的機(jī)理、特點(diǎn)、施工工藝和質(zhì)量控制措施。旨在總結(jié)水墜沉沙法處理沙地地 基的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)類似項(xiàng)目提供一定技術(shù)借鑒。 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 沙地地基 地基處理 水墜沉砂法 施工工藝 質(zhì)量控制1引言水墜沉砂法是一種適合沙地或者沙漠地帶自然條件的地基處理技術(shù)。它能有效地利用當(dāng) 地

2、資源，具有就地取材、低成本、快速高效、操作簡(jiǎn)單、受天氣影響相對(duì)較小等特點(diǎn)。水墜 沉砂法在中國(guó)的西北沙漠地區(qū)，如毛烏素沙漠地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用，效果較好。由于目前水 墜沉砂法地基處理方法尚未納入正式的國(guó)家相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工規(guī)范及質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)中，因 此水墜沉砂法處理地基還沒(méi)有統(tǒng)一設(shè)計(jì)規(guī)范、施工標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)“水墜沉砂法”在納米貝日£。項(xiàng)目工程中的應(yīng)用，對(duì)水墜沉砂地基處理方法的施工 工藝和質(zhì)量控制進(jìn)行了探索、總結(jié)和工程實(shí)踐驗(yàn)

3、證。2項(xiàng)目概況2.1項(xiàng)目工程氣候、地質(zhì)條件 項(xiàng)目工程氣候、地質(zhì)條件2.1.1氣候條件 氣候條件納米貝RED項(xiàng)目位于非洲安哥拉共和國(guó)納米貝省納米貝市，該地區(qū)屬于亞熱帶草原氣候， 全年分旱季、雨季，其中5月?9月為旱季，相對(duì)涼爽，潮濕無(wú)雨；10月?次年4月為雨季， 氣溫高濕度大。由于受本格拉寒流的影響，該地區(qū)年降水量稀少，僅為0mm，大部分為沙漠 地區(qū)，植被覆蓋率極低。2.1.2地質(zhì)條件 地質(zhì)條件項(xiàng)目地塊位于市中心以西約6公里處，場(chǎng)地位于海

4、濱階地上，地貌單元屬于濱海階地。 場(chǎng)地內(nèi)地形基本平坦，起伏較小，場(chǎng)地西側(cè)離大西洋海岸最近處約200m?？辈炱陂g，擬建場(chǎng) 地及其附近未發(fā)現(xiàn)河流，且鉆探深度范圍內(nèi)也未發(fā)現(xiàn)地下水。1） 根據(jù)《安哥拉十萬(wàn)急ED項(xiàng)目納米貝普萊亞地塊巖土工程勘察報(bào)告》和《安哥拉十萬(wàn) 套R(shí)ED項(xiàng)目納米貝阿卜利奧地塊巖土勘察報(bào)告》中的結(jié)論，擬建項(xiàng)目場(chǎng)地內(nèi)的地層自上而下 分布概況如下：細(xì)砂①Q(mào)4eol：松散，混少量粉砂、貝殼碎屑，含有一定的植物根系。本層分布不均勻， 局

5、部有缺失。本層層厚0.2?0.7m。細(xì)砂②Q 4m :稍密?中密。顆粒以細(xì)砂為主，局部相變?yōu)橹猩埃家?jiàn)圓礫、卵石顆粒。 標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)平均值N=17擊。層厚0.1?7.5m，層底深度0.1?7.5m。圓礫夾層或透鏡體②1：密實(shí)。以粗礫砂、貝殼充填，級(jí)配不良。主要分布于細(xì)砂②層 的底部，本層局部有膠結(jié)成塊現(xiàn)象。重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)平均值N63.5=35.3擊。強(qiáng)風(fēng)化泥灰?guī)r③K：風(fēng)化較強(qiáng)烈，呈碎塊狀結(jié)構(gòu)，巖芯呈碎屑或粉末狀，本

6、層多與薄層 砂巖、泥巖呈夾層或互層發(fā)育。重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)實(shí)測(cè)錘擊數(shù)平均值N63.5=39.7擊。層厚 1.5?4.8m，層底深度1.9?8.4m。中風(fēng)化泥灰?guī)r④K：本層多與薄層砂巖、泥巖呈夾層或互層發(fā)育，巖芯呈碎塊狀。本層 未鉆穿，最大揭露厚度8.3m，最大揭露層底深度10.9m。2） 在綜合分析地層分布情況、原位測(cè)試結(jié)果以及室內(nèi)土工試驗(yàn)后，確定各土層的承載 地下水位較低時(shí)，才能產(chǎn)生自上而下的壓力差，使砂土顆粒趨于密實(shí)；否則不能產(chǎn)生足

7、夠的壓力差或水反向滲透、砂土上浮。2） 下部地基土要有良好的透水性當(dāng)下部地基透水性很差時(shí)，水無(wú)法往下滲透，不能使砂土密實(shí)。特別當(dāng)下層為黃土?xí)r， 反而會(huì)破壞下層黃土的原狀，產(chǎn)生濕陷或降低其承載力。3） 必須使砂土地基保持可靠的穩(wěn)定性砂土地基具有潛在的流動(dòng)性，對(duì)砂土地基四周必須做好可靠的圍護(hù)，嚴(yán)防在基礎(chǔ)施工完 后再開(kāi)挖地基，尤其對(duì)邊坡地帶和高差較大的地基更應(yīng)該特別注意。3.4地基處理方法的選定 地基處理方法的選定1）由于該項(xiàng)目擬建建筑物多數(shù)

8、為單層，最高為3層，采用砌體結(jié)構(gòu)，基底荷載較小，基 礎(chǔ)形式為條形基礎(chǔ)，埋深按0.5?1.0m考慮，經(jīng)寬度和深度修正后，細(xì)砂②及以下地層的地 基承載力滿足設(shè)計(jì)要求，因此可考慮采用天然地基?；A(chǔ)持力層可選擇細(xì)砂②層、泥灰?guī)r③ 層或④層。當(dāng)選擇細(xì)砂②層作為基礎(chǔ)持力層時(shí)，為了提高場(chǎng)地地基的均勻性，防止擬建建筑 物的不均勻性沉降，建議采用墊層處理。2）納米貝RED項(xiàng)目建設(shè)場(chǎng)地位于納米貝沙漠地區(qū)，該地區(qū)的砂土地層位于第三紀(jì)海相 沉積巖之上，建設(shè)面積

9、大，且周邊區(qū)域未發(fā)現(xiàn)有粘土，如果外購(gòu)粘土作為墊層填料，則施工 成本將非常大?？紤]到建設(shè)場(chǎng)地細(xì)砂②層砂質(zhì)純凈、分選性好、工程性質(zhì)較好，可選擇細(xì)砂 ②層作為墊層填料，且采用水墜沉砂法處理地基。3）水墜沉砂法地基處理施工工藝可最大限度的利用場(chǎng)地內(nèi)的土方，施工工藝較簡(jiǎn)單， 材料和機(jī)具設(shè)備的需求都比較容易滿足，從工程技術(shù)和工程經(jīng)濟(jì)的角度上都是比較理想的施 工方法。4作業(yè)條件、工藝流程及操作要點(diǎn)4.1現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件 現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)條件4.1.1現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)

10、，分區(qū)塊確定最大干密度和最優(yōu)含水量 現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)，分區(qū)塊確定最大干密度和最優(yōu)含水量施工前，現(xiàn)場(chǎng)分區(qū)塊取土樣，確定最大干容重和最優(yōu)含水量。為減少粒徑差異性對(duì)測(cè)定 結(jié)果的影響，每個(gè)區(qū)塊取土樣兩份，分別測(cè)定，對(duì)于粒徑肆0mm的土，采用輕型擊實(shí)試驗(yàn)； 粒徑N20mm且W40mm的土，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定。4.1.2 土方調(diào)配 土方調(diào)配結(jié)合土方工程施工圖，計(jì)算各區(qū)塊挖、填方量，綜合考慮土方運(yùn)距最短，運(yùn)程合理和合 理施工程序等，做好土方平衡調(diào)配，減

11、少重復(fù)挖運(yùn)。4.1.3清理表層土 清理表層土開(kāi)挖前，清除表層平均300mm厚的砂土，運(yùn)至規(guī)劃地點(diǎn)有組織堆放，合理適時(shí)地均勻填 于公園、戶內(nèi)庭院綠化及其它綠化用地處。對(duì)于符合回填要求的表層砂土，基坑兩側(cè)留足回填用砂，其余運(yùn)出場(chǎng)區(qū)，集中堆放。不 同類型砂土材料不得混雜堆放。4.1.4試驗(yàn)段 試驗(yàn)段選擇最大干密度差異比較大的區(qū)塊，進(jìn)行試驗(yàn)段測(cè)試，通過(guò)試驗(yàn)確定鋪土厚度、碾壓遍 數(shù)、含水量的區(qū)間范圍，指導(dǎo)后續(xù)施工。4.1.5準(zhǔn)備水源 準(zhǔn)備水源確保