东改工程C-Ⅱ标段对基础处理的质量控制

赵海军

【摘要】 东改工程C-Ⅱ标段输水管线地处凤凰岗窑坑地段,地层结构复杂多变,地下水丰富。针对输水管线基坑开挖深度范围内的泥质粉砂岩风化土和纳长斑岩风化土遇水或在潮湿的环境中极易软化的特性,通过试验、探索、创新,因地制宜对该标段地基基础处理进行了有效的控制。

【关键词】 基础处理;控制

东改C-Ⅱ标输水管线地处凤凰岗～窑坑地段,全长3.420Km,一般地面高程41.00～36.00m,开挖高程31.70～26.82m,基坑开挖深度7.50～13.20m。在输水管线基坑开挖深度范围内所揭示的地层岩性属泥质粉砂岩风化土和纳长斑岩风化土及第四系全新统(Q4aL+pL)冲洪积粉质粘土、粉细砂和砾砂。该输水管线地层结构复杂多变,地下水丰富,由于基坑开挖深度较深,常常受到地下水的影响,在基槽开挖过程中如何对开挖基础面进行检测判定、如何对软弱夹层进行处理、如何对处理后基础面质量进行检测控制均是我部急需解决的问题。

一、通过轻型触探试验判断基础是否有软弱夹层

当基础开挖至设计高程后,现场监理工程师即到基坑现场检查,清除基础表面浮土、淤泥后开始进行轻型触探测试。触探试验时以现场地基软硬变化程度的实际情况为原则,若在第一层(0>30cm)大于40击就不再继续往下触探;若第一层达不到28击应打第二层(30～60cm),并视具体情况继续打至1.5米。现场掌握贯入深度,争取一次贯入到位;轻型触探孔沿管槽中轴线及两侧梅花型布置,布孔间距一般不超过5米。整个测试过程,现场监理工程师必须全过程旁站,据此测试数据为判定地基基础的性质确定一个有力的依据。

二、软弱夹层的处理控制

地基和基础是建筑物的根本,又属地下隐蔽工程,尤其是大型输水管道主体结构座落在这样的软弱土地基上,再加上管顶又有较大的填土荷载,如果对这样的软弱土地基不作任何处理,就有可能出现局部剪切乃至整体滑动的危险。此外,软弱土地基上建筑物的沉降和不均匀沉降也是比较大的,而不均匀沉降则可能会导致建筑物开裂或严重影响建筑物的正常使用。C-Ⅱ标段采用换填混合料来处理软弱土地基,处理的目的是要提高基础下地基的承载力,降低软弱土的压缩性,减少沉降和不均匀沉降,保证地基的稳定,其混合料系由碎石、粗砂、中细砂和水泥组成,配合比为碎石:粗砂:中细砂:水泥=52:30:10:8。

当采用轻型动力触探对地基进行原位测试而不能满足地基承载力标准值fK≥200KPa时,则应将输水管道基础下一定深度范围内的软弱土层挖去,然后回填以强度较高的混合料,并分层碾压密实。碎石粒径一般以0.5～3.0cm为宜,回填混合料要求在最优含水量时压实,以便得到良好的效果。此过程现场监理工程师主要对软弱土地基的挖除、换填混合料的配合比、换填混合料的含水量等要严格控制,值得注意的是回填混合料施工时一定要加强基坑排水,以防基底土软化和填料的含水量增大。

三、基础处理后的检测控制

压实填料的质量是以压实系数λc 来控制的,它是填料施工时实际达到的控制干密度ρd和室内击实试验中填料在最优含水量时的最大干密度ρdmax的比值,可见,当λc =1时,说明填料地基的质量与试验室所得的结果相同,但实际施工中一般不容易达到试验室的试验结果,故只要求压实系数λc ≥0.95,即可满足设计要求。施工时,将调节到最优含水量的填料(此时以用手握捏填料不完全散开为度)按每层虚铺厚度25～30cm铺平,然后进行碾压。碾压应顺次序进行,避免漏压,在机械碾压不到的地方应用人工补夯。压实填料的虚铺厚度和压实遍数与压实机械功能的大小有关。本标段用8～12t碾压机械,碾压8～12遍,则控制干密度一般可达2.15g/cm

碾压填料的质量检验工作应随施工进度分层进行,可按每50～100㎡布置一个检测点进行,采用核子密度仪测定其干密度,并与设计干密度或压实系数比较,如果未达到设计要求,则应增加压实遍数。实践表明,C-II标段采用换填混合料处理软弱土地基572.0m均取得了良好的工程效果,经广东省水利水电工程质量检测中心站采用静载荷试验等原位测试方法进行检验,其最大试验荷载为2000KN,载荷板面积4.0㎡(500Kpa),载荷试验的Q～S曲线无明显陡降段,地基所受压力Q(KN)与其变形S(mm)基本成线性比例关系,各级荷载下沉降均满足规范中的稳定标准,地基承载力标准值fk≥250Kpa,地基非均匀沉降δ<30㎜,地基大沉降δ<60㎜,满足设计要求。

参考文献

[1]谭波.新技术、新工艺在“东改”B标段工程上的应用[J].广东水利水电.2009(1):61～66

[2]罗凌云.压板式后安U型GB复合橡胶带止水在东改工程中的应用[J].人民珠江.2007(1)

[3]吴邦岳.东改工程某标段混凝土压力涵管管节接头水压检验装置[J].广东土木与建筑.2004(2)