刘兴隆 辽宁省第一水文地质工程地质大队有限责任公司
随着辽宁沿海五点一线政策的出台,近些年地区经济建设发展飞速,区内地质环境条件分析研究成为开发建设先决条件。区域属辽河下游入海口,由于受辽河河水搬运沉积与海水潮涨潮退共同作用,形成粉土、粉质粘土与粉砂、细砂交互重叠的独特地层,同时存在地下水位高、砂土液化现象,在开发建设过程中合理的基础建议选择显现的尤为重要。
该区貌为下辽河河口三角洲地貌,地势平坦开阔,地表高程介于2.5m~3.65m之间。从成因类型上来看,属于滨海、浅海相~河湖沉积,因为受到沉积环境以及海进海退、海陆交互作用影响,土层变化较为复杂。
辽东湾地处中国东部新华夏系第二巨型隆起带、第二巨型沉降带与阴山—天山东西向复杂构造带的复合部位。长期以来,随着第二巨型隆起带的活动,东岸差异抬升强烈,西岸抬升缓慢,处于第二巨型沉降带的海湾顶部的营口—小凌河口地带则呈缓慢下降趋势。
盘锦辽东湾新区地层为海陆交互相沉积地层,由新至老揭露的地层主要为:
(1)第四系全新统冲海积层(Q4al-m):主要岩性为灰黑色淤泥质粉质粘土和淤泥,绿灰色、黑灰色粉砂和细砂。区内广泛分布,厚度20m~30m之间。
(2)第四系更新统平原组(Qp):岩性主要为灰黄色、灰色、灰黑色粘土层、砂层、砂砾层。
(3)上第三系系明化镇组(Nm):下段为灰绿、黄褐、杂色泥岩、砂质泥岩夹灰白色砂岩、砂砾岩,半成岩、层理较发育。
(4)上第三系馆陶组(Ng):岩性为大套灰白色块状砂砾岩。该组地层分布广泛,厚度可观。地层底界深度为1100m。
(5)下第三系东营组(Ed):地层倾向ES,倾角2°~3°,与上覆馆陶组呈不整合接触。上部为灰绿色泥岩与中厚层细粉砂岩不等厚互层,局部有碳质泥岩;中部为大套绿色泥质粉砂岩夹薄层粉、细砂岩;下部为灰白色中、薄层粉、细砂岩与泥岩互层。
(6)下第三系沙河街组(Es):沙一段上部以灰色泥岩为主,下部为浅灰色中厚层细粉砂岩、砂岩夹泥岩;沙二段上部以砂岩、含砾砂岩为主,下部以砂砾岩为主夹薄层泥岩;沙三段以灰色、深灰色泥岩为主,夹块状砂岩、砂砾岩。
(7)中生界(Mz):为互层状的火山岩、火山碎屑岩及泥岩、砂砾岩等,区内最大揭露厚度为1619.56m。
(8)太古界(Ar):地层倾向ES,倾角5°~10°,岩性主要为混合岩、片麻岩、中酸性侵入岩。区内揭露最大厚度为2311m,底界深度为3500m。
基础工程做为建设工程的开端,对整体工程的质量保证是非常重要的,桩型的选择要充分考虑到区域内地质条件、水文条件等地质因素,确保建筑基础实用性、安全性以及经济性。
辽河入海口地区,上部土层以软弱土为主,地层岩性为粉土、粉质黏土夹粉细砂层及粉细砂层,具有岩土强度低、压缩性高、含水率高、振动易液化、承载力低等特点,且地下水水位高,多具有强腐蚀性。在进行地基选择时,根据地区经验5m深度范围内地层承载力一般在60kPa~100kPa之间,对于一般构筑物可采用换填垫层法、水泥桩搅拌法进行地基处理,以处理后的地基作为基础持力层,采用筏板基础或者箱型基础都可以满足一般构筑物要求。
对于荷载大或高度高的建筑物、重要构筑物,在基础类型选择时多采用桩基础,桩基类型多采用预应力混凝土管桩、沉管灌注桩、钻孔灌注桩等,下面简要分析各桩型的方法特点。
(1)预应力混凝土管桩方法特点。预应力混凝土管桩是目前基础施工中应用比较普遍的桩型,具有效率高,质量好,成本低,施工简单,技术难度低,直径小,比表面积大,承载能力高的特点,由于在地面上制作,制作质量容易保障,在工程上应用面广,缺点是施工噪音较大,桩体抗剪能力较差,不能嵌岩。预制桩桩体长度可控,有利于根据设计实际需要进行桩身调整,特别适合该地区因存在局部淤泥夹层,钻孔灌注桩难以控制穿透,预制桩可以有效的规避,在满足设计要求下,合理控制桩长,施工满足贯入度要求。
(2)沉管灌注桩方法特点。沉管灌注桩适用于土质松软、有承压水的砂土层、滞水层、厚度较大的流塑状淤泥、淤泥质土层,施工方法可选用单打法、复打法或反差法。沉管桩桩径较大,桩长较长,要求施工时成孔设备必须保持水平、稳固,确保在成孔过程中不发生倾斜和偏移,在钢管打入目标土中后,可以有效防止孔壁坍塌。下好预制钢筋笼,边灌注混凝土边拔出钢管成桩。该方法的优点在于工程造价成本低,施工速度快,施工噪音相对较小,桩身可调;缺点为锤击冲入沉管过程中,在遇较厚硬土层时,存在难以穿透的现象。
(3)钻孔灌注桩方法特点。钻孔灌注桩(泥浆护壁)施工噪声较小,应用面广范,适用于各类岩土地层,可成桩径大,缺点成孔速度较慢,泥浆污染环境,成桩质量较难控制,在遇粘性土地层时,要注意缩颈问题。该方法施工简单,不受地层条件影响,在地区内大量应用。
总而言之,在工程施工中,桩基的选择是十分重要的,要结合场地条件,选择好适用于实际情况的桩基,在不浪费资源的条件下,才能确保工程质量及工程的顺利实施。