■黃世生
(福建省陸海建設(shè)管理有限公司,福州 350009)
華電儲(chǔ)運(yùn)擴(kuò)能工程包括陸域形成和軟基處理,建設(shè)規(guī)模為年運(yùn)轉(zhuǎn)煤炭900萬噸,考慮年煤炭加工量400萬噸,其中篩煤200萬噸,混配煤200萬噸。形成陸域面積80.72m2,護(hù)岸長(zhǎng)度3977.4m,并配置相應(yīng)的工藝系統(tǒng)和建設(shè)相應(yīng)的配套工程。軟基處理包括強(qiáng)夯、拋石擠淤、塑料排水板施工,其中3#斗輪機(jī)基礎(chǔ)位于拋石擠淤區(qū),面積為5626m2。根據(jù)鉆探報(bào)告,拋石擠淤土層主要為淤泥層,淤泥底標(biāo)高約-20.86m(原淤泥面標(biāo)高為+2m左右),淤泥層下臥層主要為卵石層、碎塊狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖層及坡積含礫粘性土層。
斗輪機(jī)基礎(chǔ)原設(shè)計(jì)采用拋石擠淤和強(qiáng)夯置換的施工工藝,由+11m平臺(tái)進(jìn)行拋石,石料落底要求為-5m,拋石擠淤完成后卸載至標(biāo)高+6.5m,再采用8000kN·m強(qiáng)夯置換進(jìn)行地基加固。后經(jīng)設(shè)計(jì)變更,要求拋石擠淤拋填平臺(tái)加高至+13~+15m,要求石料落底為-12m。
按加高后的平臺(tái)拋石后,經(jīng)2012年7月斗輪機(jī)基礎(chǔ)全面檢測(cè),斗輪機(jī)基礎(chǔ)石料落底變化較大,最深為-16.71m(還沒有穿透拋石層),最淺為+0.98m,平均落底為-8.38m,落底深度在-7m標(biāo)高以上的有10個(gè)孔,根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù),斗輪機(jī)石料落底不足處均在北側(cè)130m范圍內(nèi)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,對(duì)斗輪機(jī)基礎(chǔ)石料落底情況進(jìn)行分析,主要原因如下:
(1)拋石擠淤區(qū)地質(zhì)情況復(fù)雜,且北側(cè)有業(yè)主前期棄淤泥時(shí)修筑的臨時(shí)便道(石料),致使北側(cè)淤泥通道堵塞影響石料落底。
(2)斗輪機(jī)基礎(chǔ)北側(cè)淤泥,前期邊上經(jīng)過回填石的擠壓強(qiáng)度較高,直接進(jìn)行拋石擠淤石料無法落底至設(shè)計(jì)高程。
鑒于斗輪機(jī)石料落底的實(shí)際情況,要求將石料全部落底到-12m是不現(xiàn)實(shí)的,根據(jù)2012年9月份會(huì)議紀(jì)要,經(jīng)建議石料落底標(biāo)高按-7.0m控制。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和檢測(cè)結(jié)果,由于斗輪機(jī)兩側(cè)堆場(chǎng)已經(jīng)堆載(荷載8.5t/m2),如開挖換填,將破壞已形成的堆場(chǎng)穩(wěn)定;考慮直接采取8000kN·m強(qiáng)夯置換影響深度不夠,且無排淤泥口,強(qiáng)夯置換時(shí)造成周邊區(qū)域的隆起。針對(duì)上述情況,斗輪機(jī)北側(cè)130m石料落底不足段先降低至+3m標(biāo)高,再采取8000kN·m強(qiáng)夯置換進(jìn)行處理,夯點(diǎn)布置采取正方形5m兩遍,強(qiáng)夯置換區(qū)域按20m一個(gè)區(qū)域,并在各區(qū)域交接處開挖出淤口。施工時(shí)兩邊一起施工,方向由201堆場(chǎng)往202堆場(chǎng),A區(qū)至E區(qū),G區(qū)至E區(qū),逐個(gè)區(qū)域進(jìn)行處理,最后再處理E、F區(qū)交界的出淤口,強(qiáng)夯夯點(diǎn)不進(jìn)行間隔,逐個(gè)強(qiáng)夯,將淤泥擠至排於口開挖運(yùn)走。一個(gè)區(qū)域施工完成后,及時(shí)驗(yàn)收并回填開山石至+6.5m,以確保兩側(cè)堆場(chǎng)的安全和穩(wěn)定。
出淤口的處理:當(dāng)A區(qū)的強(qiáng)夯置換施工完成后,采用挖機(jī)清理A區(qū)的出淤口,盡量挖深,同時(shí)開挖B區(qū)的出淤口,之后用塊石回填A(yù)區(qū)出淤口,用8000kN·m強(qiáng)夯處理該出淤口,將該處淤泥擠至B區(qū)的出淤口,出淤口強(qiáng)夯的收錘標(biāo)準(zhǔn)按最后兩擊的平均下沉量不大于10cm來控制。其它區(qū)域的出淤口按此方法處理,并依次類推。對(duì)于最后一個(gè)出淤口,強(qiáng)夯置換完成后,采用挖機(jī)盡量深的挖出淤泥,之后回填塊石,用8000kN·m強(qiáng)夯處理,將淤泥擠壓至底層,收錘標(biāo)準(zhǔn)按最后兩擊的平均下沉量不大于10cm來控制。
為了確保強(qiáng)夯置換效果將北側(cè)130m分成7個(gè)區(qū),按照分區(qū)的面積,計(jì)算強(qiáng)夯置換的石料方量,施工時(shí)控制置換的石料方量來確保石料落底符合設(shè)計(jì)要求。收錘標(biāo)準(zhǔn)按最后兩擊的平均下沉量不大于10cm來控制。當(dāng)A區(qū)施工完成后進(jìn)行施工總結(jié),修正強(qiáng)夯置換施工參數(shù)。各區(qū)域置換石料具體見下表1:
表1 斗輪機(jī)北側(cè)區(qū)域置換石料明細(xì)
圖1 斗輪機(jī)北側(cè)開挖斷面圖
4.2.1 斗輪機(jī)處理段8000強(qiáng)夯置換各區(qū)域施工情況
(1)8000強(qiáng)夯置換A區(qū)施工情況:A區(qū)面積280m2,單孔最深夯沉量36.63m、單孔最淺夯沉量11.8m、單孔平均夯沉量17.89m,設(shè)計(jì)填入石料量1120m3、實(shí)際填入石料總量1280.17m3、填入石料大于設(shè)計(jì)數(shù)量。
(2)8000強(qiáng)夯置換B區(qū)施工情況:B區(qū)面積280m2,單孔最深夯沉量15.93m、單孔最淺夯沉量8.11m、單孔平均夯沉量6.51m、設(shè)計(jì)填入石料量400.4m3、實(shí)際填入石料總量679.94m3、由于B區(qū)落底較深,未置換出淤泥。
(3)8000強(qiáng)夯置換C區(qū)施工情況:C區(qū)面積280m2,單孔最深夯沉量15.1m、單孔最淺夯沉量11.89m、單孔平均夯沉量16m、設(shè)計(jì)填入石料量975.6m3、實(shí)際填入石料總量1139.18m3、由于C區(qū)落底較深,未置換出淤泥。
(4)8000強(qiáng)夯置換 D區(qū)施工情況:D區(qū)面積 280m2,單孔最深夯沉量64.54m、單孔最淺夯沉量13.36m、單孔平均夯沉量30.89m,設(shè)計(jì)填入石料量1780m3、實(shí)際填入石料總量1968.37m3、由于D區(qū)落底較淺,置換出淤泥1020m3。
(5)8000強(qiáng)夯置換E區(qū)施工情況:E區(qū)面積 280m2,單孔最深夯沉量50.5m、單孔最淺夯沉量18.36m、單孔平均夯沉量33.96m、設(shè)計(jì)填入石料量2049.6m3、實(shí)際填入石料總量2157.7m3、由于E區(qū)落底較淺,置換出淤泥1025m3。
(6)8000強(qiáng)夯置換 F區(qū)施工情況:F區(qū)面積 280m2,單孔最深夯沉量11.3m單孔最淺夯沉量4.83m、單孔平均夯沉量6.51m、設(shè)計(jì)填入石料量無要求、實(shí)際填入石料總量177m3、由于F區(qū)落底較深,未置換出淤泥。
(7)8000強(qiáng)夯置換 G區(qū)施工情況:G區(qū)面積 140m2,單孔最深夯沉量8.51m、單孔最淺夯沉量1.40m、單孔平均夯沉量4.95m,設(shè)計(jì)填入石料量無要求、實(shí)際填入石料總量149.4m3、由于G區(qū)落底較深,未置換出淤泥。
4.2.2 檢測(cè)驗(yàn)收
加固效果檢測(cè)通過鉆探來確定石料落底的深度,分區(qū)按20m為一段,分區(qū)施工完成后及時(shí)進(jìn)行檢測(cè),每個(gè)區(qū)域鉆探點(diǎn)為1~2個(gè),沿斗輪機(jī)中心線布置。通過石料落底來確定強(qiáng)夯置換效果。
經(jīng)本次強(qiáng)夯置換處理后,落底較淺的石料得到了明顯的加深,落底標(biāo)高為-4.2~-7.5(鉆探點(diǎn)位置),且本次置換石料大于設(shè)計(jì)置換石料,處理效果明顯,目前斗輪機(jī)基礎(chǔ)已經(jīng)壓載多年(荷載約13.5kN/m2),沉降量很小,這為今后的斗輪機(jī)安裝使用提供了有效的保障。
(1)拋石擠淤石頭落底深度變化大,與軟弱層的土質(zhì)、飽和度及排淤通道,施工方法密切相關(guān)。
(2)拋石擠淤落底深度和石頭量難以控制,使用拋石擠淤施工方案處理深厚淤泥在質(zhì)量控制和成本控制時(shí)都應(yīng)引以注意。
(3)強(qiáng)夯置換雖能提高石頭的落底深度,但改變深度有限,8000kN·m強(qiáng)夯置換可置換深度一般在3m左右,主要是增加密實(shí)度。
(4)拋石擠淤和強(qiáng)夯置換處理斗輪機(jī)基礎(chǔ)比打樁等可以節(jié)約較多的成本,但處理效果沒有樁基好,工后可能有少量的沉降,如果施工過程處理得當(dāng)效果較好,可以借鑒使用。