基于降水—强夯结合法的物流仓储项目软基处理简介

基于降水—强夯结合法的物流仓储项目软基处理简介

刁朋、陈堃、曹森、罗铃、陈德华

中建八局第四建设有限公司

摘要：随着经济的高速发展,基本建设的蓬勃兴起,沿海地区建筑用地日益紧张,许多工业建筑不得不迁移到海涂围垦的场地，如天津、山东、上海、浙江、福建、广东等区域。由于场地位于沿海、地下水位高、成陆时间短、地质条件差，在软弱土层上建造建（构）筑物时，采用天然地基其强度往往不能满足设计要求，遇到诸如建筑物沉降、变形等一系列问题。合理的软弱地基处理，可以减轻和消除软弱地基对上部建筑物的不利影响。

关键词：管径降水、排水、强夯施工

Abstract ：With the rapid development of economy and the vigorous rise of capital construction, the construction land in coastal areas is becoming increasingly tense. Many industrial buildings have to move to the reclamation sites, such as Tianjin, Shandong, Shanghai, Zhejiang, Fujian, Guangdong and so on. Because the site is located in the coastal area, the groundwater level is high, the land forming time is short, and the geological conditions are poor. When building buildings (structures) on the soft soil layer, the strength of natural foundation can not meet the design requirements, and a series of problems such as building settlement and deformation are encountered. Reasonable soft foundation treatment can reduce and eliminate the adverse effect of soft foundation on upper buildings.

Key words：Pipe well dewatering、drainage、Dynamic compaction construction

一、工程介绍

1.1工程概况

本次拟处理场地位于宁波鄞州区，北至临春路，西至纬二路，南至经一路，东至纬三路；总用地面积166715㎡，项目占地面积99778m²，建筑面积107616㎡，本工程主要包含厂房1-厂房7共七个厂房仓库及门卫、服务管理中心等附属设施，其中仓库主要为1层，局部为办公夹层，层高约14.50m，如下图1所示：

图1：平面布置图

1.2地质情况

根据初步勘察可知，拟建场地由海涂围垦而成，成陆时间短，地质条件差。地貌类型属于滨海淤积平原，地形平坦开阔，原始地势较低，目前场地均宕石、块石回填而成，回填厚度约0.95~1.85m，现场地标高一般为2.4~2.6m。本场地上部地下水为孔隙潜水，水位埋藏较浅，水位距地表为0.7~1.2 m，在揭示的地层中，拟建场地揭露岩土层范围内的主要土层为如下，场地土层厚度及关键物理力学性质指标统计表见表1。

表1 土层基本情况表

二、施工过程控制

2.1地基处理工艺详解

根据勘察报告，本场地软弱土层较厚，具有较高的压缩性，由于整个场地内室外道路及绿化等用地的主要特征是建筑物密度较小，使用荷载不大，对沉降要求不高；而对于物流仓库区等相对于重要建（构）筑物，其地坪使用荷载相对较大，对沉降要求较高。因此，地基处理可按上述功能区分为两种处理思路，即深层处理和浅层处理。

2.1.1深层处理(多降多夯深浅结合动力排水固结法)

该工法的主要施工工艺如下：首先将整个场地进行清表整平，将表层宕石、块石挖除后对仓库区进行塑料排水板的插设及降水井施工，插设完成后将挖出的宕石、块石进行回填、夯实；进行后续标高的回填，回填土宜为性质较好土，如粉质粘土、素填土等，回填土的标高宜为设计标高并同时考虑一定的沉降值，回填完放置抽水设备降低地下水位，水位降低后进行多遍强夯施工，同时将管井进行回填密封，整个场地满夯处理，将场地进行初略平整，最后压路机碾压整平，达到设计标高交工。主要的工艺流程如下图2所示。

（a）场地清表，宕石、块石挖除 （b）塑料排水板插设

（c）降水井施工，埋设管井 （d）土方回填、夯实

（e）多遍强夯施工 （f）补填土石方

（g）回土后强夯 （h）碾压整平场地

图2 多降多夯深浅结合动力排水固结法施工工艺流程示意图

2.1.2浅层区域（降水强夯）

道路区，鉴于使用荷载不大，且大部分荷载为活载，因此，地基处理的主要目的宜为控制不均匀沉降，避免出现较大的地表裂缝。综合地基处理的经济性，宜采取降水强夯处理，表面形成硬壳层，浅层土体的性质得到改善加固，即可满足常规的道路沉降控制要求。主要的施工工艺如下图3所示：

（a）场地清表 （b）埋设管井，回填土方

（c）降低水位，多遍强夯施工 （d）碾压整平场地

图3 降水强夯施工工艺流程示意图

2.2各工序施工简介

2.2.1塑料排水板施工

塑料排水板作为深层土体的主要排水通道，很大程度上决定着深层土体的固结速度，即工后沉降的大小。因此，场地地基处理效果的好坏与塑料排水板插设的施工质量有着重要的关系，我司在施工时将严格按照设计要求的间距、深度进行施工。

排水板施工间距1m*1m，结合勘察报告给出的每个库区淤泥层厚度，我司对每个库区的塑料排水板插设深度进行细致划分，具体每个库区的排水板施工深度如下图所示：

图4 库区排水板施工深度示意图

表2 B型塑料排水板性能指标技术要求

图5 排水板施工流程图

图6 排水板施工实况照片

2.2.2管径降水施工

鉴于本场地的土层性质，整个区域的降水面积较大，综合考虑适用性和经济性，适宜采用管井降水工艺，降水效果更佳，此工艺单孔的降水范围较大、操作维修简便、后期电力负荷较低。

图7 管井降水示意图

管径施工流程如下：

（1）管井定位：根据轴线控制点，用经纬仪、钢卷尺定位；

（2）成井：用打井机钻进成孔，成孔直径不小于600mm。成孔后要洗井，冲净孔底沉渣，并连续下入井管和滤料；

（3）安装管井：井管采用PE管，直径300mm，每段长度为6米。管与管连接口要用胶带密封，用铅丝扎紧。在PE管管身应采用钻头布置渗透眼，井管外填滤料，摆放PE管时要扶正，确保井管整体垂直度（随着回填土进行，管井同步往上接管，至设计回填设计标高）；

（4）洗井：管井安装后，及时放入高扬程水泵抽水洗井，防止时间闲置，使滤管堵塞；

（5）抽水：洗井12~24小时后，流出清水，即可连续抽水。如出现出水混浊并大量含有粉粒成分时，要调细滤料粒径；

（6）水位观测：施工期间安排专人对场地内水位每隔6小时进行监测，出现异常情况及时汇报；

（7）施工控制：在降水初期所有抽水泵全部启动强力降水，之后可以根据水位观测情况及天气状况适当调整降水井数，当观测到管井内水位回升至高于设计将深时应增加水泵开动数，继续抽水。

图8 降水井施工

2.2.3强夯施工

（1）物流仓库区（深层处理）：多降多夯深浅结合动力排水固结法

由于本区域的土层处理要求较高，处理深度较大，强夯能级应由小到大，逐级递增，往下部传递，强夯施工不少于5遍，其中两遍满夯，点夯至少3遍，能级分别为800kN.m～2500kN.m。

第一遍为点夯在宕石回填后，处理能级为800KN-2000KN,夯击击数为2-3击（不吸锤）；第二遍为点夯一遍，在土方回填之前，处理能级为1500KN-2500KN,夯击击数为4-5击；第三遍为满夯，在土方回填完成后，处理能级为1000KN；第四遍为点夯，夯点为第二遍中间插点，处理能级为2500KN,3-4击；第五遍为满夯一遍，处理能级为1000KN-1500KN.点夯夯点间距为4m×4m，满夯夯印要求搭接1/3面积，满堂处理。强夯过程随夯随推平碾压。具体的能级、遍数、间距等参数在施工过程中会进行动态的把控，根据现场每遍处理的效果进行实时调整，实现信息化施工，以防止过夯造成橡皮土或地面隆起。

图9 夯点布置示意图

（2）非物流仓库区即道路及室外地坪区域（浅层处理）：降水强夯

本区域的地基处理为浅层处理，暂定为点夯两遍，满夯一遍：第一遍点夯能级为2000kN.m，夯点间距为4m×4m，每点夯击数不少于4击；第二遍夯点为第一遍夯点中间插点，能级为2000kN.m，夯点间距为4m×4m，每点夯击数不少于4击；满夯能级为1000kN.m，每点夯击数为2击，夯一遍，夯印要求搭接1/3面积，满堂处理。具体的能级、遍数、间距等参数在施工过程中会进行动态的把控，根据现场每遍处理的效果进行实时调整，实现信息化施工，以防止过夯造成橡皮土或地面隆起。

夯锤直径2.2~2.5m，施工时夯点布置尚需避开管井位置，局部位置可进行调整。强夯完成后采用不小于12吨的压路机碾压不少于3~5遍。

图10 强夯施工

三、总结

综上所述，在本物流仓储项目建设过程中，采用降水—强夯结合法进行地基处理项目的实施，是工程高效、优质完成的重要步骤，为整个工程建设的顺利实施提供了可靠的技术支持与坚实基础。

如今仓储行业日益更新发展，只有不断进行管理优化与技术创新，才能保证项目的收益与对社会的回馈。面对新时期新社会对该行业发展带来的新要求，本次降水强夯法的成功运用，不仅进行了岩土工程设计与施工一体化的项目管理体制创新，而且同时对设计方案、施工技术和监测检测等进行了技术革新。为后续大型工业厂房类地基加固处理工程中强夯法的广泛应用具有指导与借鉴意义。

参考文献

[1]赵巍，薛楚渤，塑料排水板-强夯动力排水固结法加固软基效果分析，锦州港股份有限公司，辽宁，锦州，121007。

[2]贾瑞晨、王国忠、段仲源、甄精莲，塑料排水板与强夯法在软弱地基处理中的联合应用，南华大学，城市建设学院，湖南衡阳421001。

[3]刘勇健、李彰明、张丽娟，动力排水固结法在大面积深厚淤泥软基加固处理中的应用，广东工业大学，岩土工程研究所，广东广州，510006。