重型承重堆场联锁块不均匀沉降分析及施工控制

重型承重堆场联锁块不均匀沉降分析及施工控制

齐晓，陈凯，熊亮亮，伍军

中国建筑第五工程局有限公司，湖南省长沙市 410000

摘要：本文以九江红光物流园项目为例，介绍了长江流域外滩地质下重型堆场不均匀沉降的原因分析，并针对各工序、结构层施工过程提出相对应的有效措施。实践表明，该一系列控制措施能有效避免重型承重堆场后期沉降，各项施工指标合格率达100%。

关键词：外滩地质；重型联锁块堆场；不均匀沉降；施工质量

一、工程概况

九江港彭泽港区红光作业区综合枢纽物流园一期工程占地面积64.96万㎡，其中集装箱功能区占地约17.73万㎡。重型承载堆场包括1#-2#空箱堆场、1#-3#重箱堆场、件杂堆场。

空箱堆场堆货均布荷载20Kpa，箱角接地应力2.31N/mm，箱角荷载标准值266KN，空箱堆高机前轮最大轮压力100KN/轮；重箱堆场均布荷载40 Kpa，箱角接地应力7.4N/mm，箱角荷载标准值853.4KN，重箱正面吊前轮最大轮压力230KN/轮；件杂堆场均布荷载80 Kpa，50T轮胎式起重机支腿的极限压力为55t。

二、地质概况

项目距长江直线距离约700余m，已建沿江大道呈东西向从拟建项目场地内穿越，将地貌划分为两个单元，沿江大道北侧属长江河漫滩及河床地貌单元，属长江I级阶地，地形平坦，宽约500～600m左右，多为农田耕作区及水塘，标高，向长江岸边略有倾斜，该地段芦苇等杂草丛生，水塘大小不等，水塘水深在0.3～2.0米左右；沿江大道南侧为属长江Ⅱ级阶地，大部分地段地形平坦，一般为农田，，分布大小不等水塘、藕塘，水深在0.3～1.5米左右。

堆场所在场地表层岩土基本为②粉质黏土、②-1粉土、③-1淤泥质粉质黏土。其中②粉质黏土呈灰褐、黄褐色，很湿～饱和，软塑～可塑状，含云母及高岭土斑点、混少量砂，强度一般，工程性质一般；②-1粉土呈褐黄色，湿，呈松散～稍密状，含云母及高岭土斑点、铁锰结核，强度一般，工程性质一般；③-1淤泥质粉质黏土呈褐灰色，流塑状，混砂不均，含云母，强度低，工程性质差。

堆场地下水类型属潜水、上层滞水及承压水，其动态受长江水位和大气降水控制，枯水季节地下水向长江排泄，洪水季节江水和大气降水补给地下水。堆场地下水在钻探深度内主要两层有含水层，堆场主要地下含水层与长江水水力联系密切，水位变化幅度随长江水位变化而升降明显。

三、联锁块堆场不均匀沉降原因分析

1、原地貌清理不到位因素

大部分堆场原地貌为沼泽地、池塘、洼地等，表层腐殖土较为丰富，液塑限指标不符合场地回填土要求，在土方回填前需将表层土进行清理，清理深度不足将导致路基基层质量难以达到。图纸要求清表深度60cm，但局部植被更加丰富，根系更加发达，在统一清表深度的情况下，这些特殊区域就存在质量隐患。

2、路基填筑不到位因素

在土方回填前需对回填土进行相关土工检测，确定填料的强度（CBR）、液塑限、最佳含水率等。根据不同填料CBR值确定分层填筑位置，如CBR值≥8类的填料需填筑至压实度需≥96区（0-0.8m），8＜CBR值≥5类的填料需填筑至压实度需≥94区（0.8-1.5m）。不同的填料对应不同的分层区域，做到一一对应才能满足设计要求，一旦填筑混乱将造成整体路基无法达到压实度要求，在后期重型荷载作用下出现沉降、开裂现象也就较为普遍，同时在填筑过程中分层填筑、控制含水率等关键指标也是重点。

3、结构层摊铺施工不到位因素

本项目堆场结构层型式为级配碎石垫层（含土工格室）+水泥稳定碎石基层+中粗砂垫层+预制C50高强混凝土联锁块面层。其中结构层施工主要问题为：①土工格室摊铺完成后，在铺设级配碎石时，被铲车或者平地机带出，导致土工格室局部损坏，土工格室无法在级配碎石层中充分发挥加筋效果；②级配碎石碾压时，有时存在含水率控制不得位，偏小；导致碾压时，级配料无法结板，整体承载能力降低，压实度无法达到要求。③雨箅子、检查井周边夯实困难，最易出现水泥稳定碎石层表面松散的现象，导致构筑物周边易发生沉降。

4、联锁块铺砌因素

联锁块砂垫层采用中、粗砂，含泥量不得大于3%，含水量宜为4%-8%，影响砂垫层质量因素主要包括砂垫层厚度、含泥量、含水率等。①砂垫层厚度问题主要源于水稳层标高控制问题，铺砌前水稳层标高复测、调整不到位则导致砂垫层偏厚或偏薄，影响压实效果；②含泥量和含水量问题源自进场材料控制，含泥量偏高则会导致后期雨水冲刷砂垫层流失造成沉降，含水量主要影响压实度，基层压实度不达标后期沉降风险增大。

联锁块面层铺砌过程中在临近各类井、道路边线时，非整块联锁块切割及切割块过小时，对细部位置需单独处理并进行加强，小块的联锁块与大面无法紧密衔接为整体，且因形状各异在切割时不易控制容易造成空隙过大，在后期重型装卸车行驶后开裂、损坏普遍。

四、联锁块堆场防不均匀沉降措施

1、增强对土基的处理

针对现场不同土质制定不同处理方式，在原状土基本为淤泥质粉质黏土，含水量大、液塑限难达标的情况，对该区域采取换填处理，换填材料可采用开山石渣、碎石、工厂矿渣等。开山石渣颗粒大、不均匀、回填空隙大，但成本低；碎石颗粒均匀，能较好密实，但成本高；工厂矿渣颗粒较为均匀，强度高，遇水不软化，在高水位区域、雨水天气条件下也能换填施工，成本与开山石渣相仿，制约因素主要为周边有无资源。换填深度可控制在0.3-0.8m，根据开挖后动力触探检测土层承载力而定，换填后布设10*10沉降观测点监测换填层稳定情况。

2、土工格室的改进

通过在土工格室节点增加固定杆，固定杆通过螺纹与限位垫块和固定板连接，在进行土工格室安装时，在土工格室张拉完毕后，将固定杆打入土体一定深度后，限位垫块便会与连接件的上表面紧密接触，通过横向固定杆、固定压条与固定板连接作用在土工格室横向方向上形成固定，通过固定杆、转轴与固定板的连接作用在土工格室纵向方向上形成固定，以此实现土工格室在张拉完成后，通过筋带连接件便可实现将土工格室固定在地基土体上，实现土工格室的稳定。此改进方法对堆场级配碎石层起到较好成效，并申请实用新型专利《一种自带固定装置的土工格室》（授权号：ZL202022386338.9）。

3、联锁块铺砌细节控制

①在联锁块堆场与周边道路交界处设置3m宽基层搭板，用于混凝土道路面板与联锁块堆场过渡，搭板顶标高平堆场水稳面，即解决了堆场边角位置结构层压实问题，又能与道路结构面板相连有效控制后期沉降问题，还能避免砂垫层在雨水冲刷下的流失。②在联锁块砂垫层铺设前布设10*10方格网复核水稳层标高，当发现基层顶面标高高出设计2cm以上的，将水稳层凿除部分，凿除面用同配比水泥砂浆找平，如发现基层标高低于设计2cm以上的用混凝土强度等级不低于C35的细石混凝土找平，不允许采用增加砂垫层厚度的措施。③各类检查井、边角等周边联锁块切割尺寸不足25%的情况，直接浇筑C35细石混凝土填充，能有效减少后期破损更换及边角沉降，

5、结束语

该物流园堆场工程经过前期摸索、不断改进后已完成该区域施工，并得到业主、监理、交通厅质监局的高度评价和表扬。整个联锁块堆场目前还未发生沉降现象，整体平整度、线型、标高等指标均得到有效控制，为以后该类地质堆场施工提供了可靠的经验。

参考文献

1. 齐威，杨沛霖.混凝土联锁块施工工艺及质量控制 中国水运，2015，第15卷第5期

2. 陈伟伟.天津临港工业区通用码头堆场地基工程的质量控制 中国水运，2011年2月第2期