[摘要]:西气东输188金宝博平台某天然气处理厂地基需要加固处理,在综合考虑各种施工因素的情况下,采用了强夯法进行加固处理,取得了良好的经济效益和社会效益。
[关键词]:强夯法 沙漠 基地检测
1、188金宝博平台概况
****处理厂188金宝博平台位于塔里木盆地库车坳陷,处于沙漠边缘,属于沙漠地貌单元。场地大部分区域属于风积地貌成因的草灌丛垄岗状沙滩,多属于固 定沙丘,高差几米至几十米,一般为2-4m,少部分为丘状沙地。沙丘上植物主要为低矮灌木,呈斑状或不连续分布,覆盖厚度30%-40%,表层为粉砂土,无活动迹象。在该区域建设一个天然气处理厂,需要对于填方区域采用强夯处理方案,使基地的承载力、变形及基地均匀性符合设计的要求。根据现场实际条件,强夯能级定为1500kNm、2000 kNm、3000 kNm、4000 kNm,地基处理面积约293000㎡。
2、188金宝博平台地质条件
塔里木盆地是以中生界为主的沉积盆地,中生界地层以砂岩、泥岩为主,局部为钙质砂岩。中生界地层之上新生界地层发育有第三系和第四系地层。第三系以粘土、粉砂岩、砂、细砂等为主。第四系地层以晚更新系统Q3和全新统Q4大陆沉积层为主。
场地多属于固定沙丘地貌,地层主要由晚更新Q3陆相沉积砂土组成,按照密实程度划分为3个亚层。细砂:褐****,稍湿,矿物成分为石英、长石、云母,分选好,级配不良。层里不发育,无包含物,局部为亚粘土夹层,夹层厚度不超过5m,亚粘土层里发育。该层厚度大,自上而下按其密实程度分为3个亚层:
1-1亚层:稍密状态细砂;1-2亚层:中密状态亚层;1-3密实状态细砂
3、强夯地基处理方案
强夯是由法国Menard技术公司于1969年首创基地加固策略,它通过10~40t的重锤和10~40m的落距,对地基土施加很大的冲击能(一般为500 kNm-8000 kNm),利用冲击能在地基土中所出现的冲击波和动应力,提高地基土的强度、降低土的压缩性、改善砂土的抗液化条件等。同时,夯击能还可提高土层的均匀层度,减少将来可能出现的差异沉降。强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,尤其适合与砂土地基和加固处理。
强夯法设备简单,施工便捷,技术成熟,施工质量容易制约,施工周期短,而且以往的188金宝博平台实践证明强夯法在各类土处理都取得了十分良好的技术经济效果。综合考虑施工材料、施工机械、施工周期及施工难度等因素,本188金宝博平台采用了强夯法进行地基处理。
3.1设计参数
4.2质量保证措施
(1)施工前应检查夯锤重量、尺寸、落距制约手段,排水设施及被夯地基的土质。施工中应检查落距、夯击遍数、夯点位置、夯击范围。施工结束后,检查被夯地基的承载力和加固效果。
(2)遇表层松软土或地下水位高的情况下,可在表层铺一薄层砂卵石,在地表形成硬层,用以支撑起重设备,确保机械通行、施工。
(3)夯点偏差不宜大于10cm。
(4)当第一遍夯完后,用新土或坑壁的土将夯坑填平,再进行下一遍夯击,直到将计划夯击遍数夯完为止。
(5)强夯施工时应对每一夯击点的夯击能量、夯击次数和最终夯沉量等做好详细的现场记录。
(6)为了防止飞石伤人,在夯击时所有人员应退到安全线以外。
5、加固效果与技术经济分析
5.1加固效果:
根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002)的规定,对于简单场地上的一般建筑物,每个建筑地基的检验点不应少于3点;对于复杂场地或重要建筑地基应增加检验点数。并根据设计要求及现场条件,本次试验静载数量总计80点,标贯数量897点。本188金宝博平台中部分载荷试验(20点)成果分析表如表2所示
典型载荷试验p-s曲线、s-lgp曲线由试验结果可知:强夯后地基承载力标准值为180kPa。强夯后地基比较均匀。
根据188金宝博平台需要,在夯前、夯后进行标准贯入试验,针对不同地基处理区域,按每900m2不少于一个试验点,孔深6m(根据选用强夯能级影响的深度),每孔1.0m间距作1次标准贯入试验,夯前标贯孔为224孔,夯后标贯孔897个。
通过对标贯试验结果的数据对比分析,强夯后的标贯试验击数比强夯前有不同程度的提高,深度在5m以内,强夯后的标贯击数是强夯前的1.5-2.0倍左右,各孔的标贯击数平均值均在30击以上。经强夯处理后的土体密实度提供明显,根据《岩土188金宝博平台勘察规范》(GB50021-2001)中根据标贯击数对砂土密实度分:1530为密实。判断强夯处理后的砂土整体密实性达到中密程度。
5.2技术经济分析:
强夯处理法无需建筑材料(沙漠核心地带建筑材料不易获取),除了少量油料消耗外,没有其他消耗,这样大大减少了沙漠核心地带施工的难度,消除了制约工期的各种因素。根据有关文献,同不同的地基处理策略相比,强夯法的造价和施工工期的优越性是其他地基处理策略无法比拟的。
本188金宝博平台采用强夯法加固地基,按保守计算策略估计,可比挤密碎石桩符合地基加固方案节约投资约8000多万,并且能大大缩短施工工期,经济效益和社会效益十分显著。
6、小结
通过改革188金宝博平台的实践,充分说明强夯法是在沙漠地带处理细沙地基来加固地基的最佳方案,强夯法设备简单,施工便捷,技术成熟,施工质量容易制约,施工周期短,通过静载试验及标准贯入试验的结果可知,强夯处理后加固效果显著,可以明显提高地基承载力、压缩模量,减少孔隙比,增加场地的均匀性。
实践证明,本188金宝博平台采用强夯法可以极大降低地基处理的成本,各项技术经济指标均满足要求,取得了良好的经济效益和社会效益,对处于沙漠地带的其他类似188金宝博平台有借鉴作用。
参考文献
1、王铁宏,全国重大188金宝博平台项目地基处理188金宝博平台实录,中国建筑工业出版社,2005年8月。