論文導讀:大亞灣石化工業(yè)區(qū)建設(shè)場地是陸域挖山,海域填海,從而形成的建設(shè)場地。
關(guān)鍵詞:混凝土,巖石工程,大亞灣石化工業(yè)區(qū)
大亞灣石化工業(yè)區(qū)建設(shè)場地是陸域挖山,海域填海,從而形成的建設(shè)場地。在挖山填海過程中,受自然條件、海洋條件、地質(zhì)條件和工程特點不同的影響,遇到各種巖土工程問題,采取了不同的處理措施和施工方案。
一、挖山、填海方法的選擇
挖山、填海工程量大,受自然條件和地質(zhì)條件,特別是波浪和海流條件的影響,施工難度大,施工質(zhì)量難以控制。在施工之前,必須對施工方案進行充分的分析和論證,選擇科學合理的施工方法,在保證質(zhì)量的前提下,降低工程造價,加快施工進度,既要保證經(jīng)濟效益,又要創(chuàng)造時間效益。
由于地形地貌、水深、波浪、潮流、巖土性質(zhì)、取排水方案以及廠區(qū)布置的不同,各地塊的填海方案也不同,計劃采用三種:干填法施工、吹填法施工和干濕結(jié)合法施工。
1.1干填法施工
干填法施工是采用開挖、運輸?shù)葯C械設(shè)備,并配以碾壓、整平機械,開挖附件山體的巖土材料回填到海域,由陸地向海域推進回填的一種施工方法?萍颊撐摹8商罘ㄊ┕た梢允孪刃拗䥽,也可不修筑圍堤,回填結(jié)束時在回填區(qū)的外緣修筑護岸。我們采用先修筑圍堤的施工方法。
干填法施工要求具有一定的自然地理條件。回填海域臨近為可供開挖山體,或附近存在可供開挖的土石料;回填區(qū)的海域海流和涌浪不能太大,保證回填物質(zhì)不被海水沖走,不但會給回填造成損失,還會造成附近海域的污染和淤積。如果風浪較大則需要修筑圍堤。
干填法施工有許多優(yōu)點。開挖與回填同步進行,作業(yè)面寬,施工速度快;回填施工后的場地通過強夯或分層碾壓處理,地基處理費用低。處理后的場地作為荷重較輕的建(構(gòu))筑物和廠內(nèi)道路的地基。
1.2吹填法施工
吹填法施工是采用挖泥船、吹砂船和輸泥管等設(shè)備將泥砂和水一起抽吹到回填區(qū)域,然后泥砂沉淀,泥水分離,形成陸地。吹填法施工與港池或航道的疏浚相結(jié)合,可以起到一舉兩得的作用。吹填法施工一般應在表面有一定厚度的堆填土,形成表層硬殼層,便于后期施工。
吹填法施工的優(yōu)點是不需要在陸地開挖土石料,回填料是李勇附近海域的砂源或泥源。不需要大型的開挖、爆破、運輸?shù)仍O(shè)備,回填成本低?梢跃C合李勇航道或港池疏浚的泥砂,可以達到綜合利用的目的,如果泥砂方量不足,可在附近海域?qū)ふ疑霸础?/p>
吹填法的不足之處是吹填之前需要修筑圍堤或護堤,防止泥砂流失。吹填后形成陸地不能直接作為建設(shè)場地,必須進行地基處理,地基處理費用一般較高。
1.3干濕結(jié)合法施工
干濕結(jié)合法施工是根據(jù)自然條件和工程需要,將干填法施工和吹填法施工結(jié)合起來,先進行吹填法回填,然后進行軟弱地基處理,再進行干填法回填至涉及標高。
干濕結(jié)合法施工的優(yōu)點是能夠充分利用自然資源,從而達到降低工程造價的目的。疏浚港池和航道的泥砂可以用來回填廠區(qū),開挖山體的棄土同樣也可以回填廠區(qū),通過資源的合理配置,達到回填方案的最優(yōu)。軟土地基的處理多采用排水固結(jié),而堆載預壓是最常用的固結(jié)方法,通過合理的工序安排,堆填物質(zhì)可以首先用作地基處理的堆載材料,之后再作為回填材料試用,將上部堆填和下部的軟基處理有機結(jié)合起來。
一般情況下,在原海底有較厚淤泥層存在的大型濱海工程多采用干濕結(jié)合法施工。由于海底存在厚層淤泥,即使不吹淤回填,下部淤泥也需要處理,而水下進行軟土地基處理非常困難,費用很高。吹淤回填后,原來需要進行的軟土基地處理的場地變成了陸地,降低了處理的難度,減少了處理的費用,其代價只是增加了處理層的厚度。
干濕結(jié)合法施工中,應采用系統(tǒng)工程學的理論和方法,將整個修筑圍堤、港池航道疏浚、吹淤回填、軟基處理、開挖山體、開挖料分選和分類使用、運輸堆填等的各個環(huán)節(jié)、各個不符作為一個整體,統(tǒng)一籌劃,統(tǒng)一安排,達到回填場地的同一目標。干填法回填和吹填法回填方量的比例要根據(jù)陸地開挖方量和海域泥砂可采方量進行計算論證確定。
二、圍堤或護岸的修筑
在干填法施工中我們選擇預先修筑圍堤。修筑圍堤是在水中修筑一道基本封閉或半封閉的堤壩,目的是把回填區(qū)和周圍海域分開,保證回填物質(zhì)不被海水帶走。
圍堤有臨時性的,也有永久性的。永久性的圍堤一般是回填后陸域的邊界,也稱為護岸。永久性護岸是將來岸墻的組成部分,修筑時就要考慮其長期穩(wěn)定性。如果永久性岸墻位置有較厚的淤泥層存在,應采取一定的清淤措施。清淤的方法可以采用爆破擠淤、重力擠淤、挖除淤泥等方法。
臨時性圍堤修筑時,一方面要考慮施工期間的穩(wěn)定性,另一方面要考慮圍堤修筑材料對將來建筑物基礎(chǔ)施工的影響。如果在臨時圍堤的位置可能采用樁基礎(chǔ),則應避免采用大的塊石修筑。
修筑圍堤的材料可根據(jù)材料來源、工程需要和海流即涌浪條件因地制宜選用,主要材料有塊石、開山土石、粘土、袋狀砂、袋狀土等。圍堤高度應根據(jù)回填標高、潮位確定,圍堤斷面應滿足穩(wěn)定要求。封閉式圍堤應留泄水口。
三、 開挖堆填層的夯(壓)實處理
開挖、堆填是開山填海工程中的主要工作。開挖和堆填同步進行,是一項系統(tǒng)工程,需要合理設(shè)計,精心策劃,統(tǒng)籌安排。開挖和回填應在回填區(qū)的地基處理和基礎(chǔ)設(shè)計方案統(tǒng)籌考慮,開山開出的大塊石主要用于修筑防波堤、岸墻、護堤(岸)等,除去大塊石后的碎石和土料主要用于場地回填。
回填區(qū)若采用樁基,則需要嚴格控制回填塊石的塊徑,大于30cm的大塊石應嚴禁回填,否則會給后期的樁基施工帶來不必要的麻煩。特別是修筑圍堰時,應充分考慮建筑物的基礎(chǔ)和后期擴建建筑物基礎(chǔ)施工可能會遇到的問題。
填土的處理一般采用分層碾壓和強夯處理。分層碾壓雖然方法簡單經(jīng)濟,但施工質(zhì)量難以控制,并且影響回填工期。因此在工程實踐中,對于大面積的厚層填土,采用強夯處理是一種行之有效的方法。根據(jù)填土處理厚度和處理后承載力與變形要求的不同,可以采用不同的夯擊能。對于厚度很大的填土層,也可以根據(jù)設(shè)計要求進行分層強夯。
四、 海底淤泥層的清除處理
4.1清淤工程
根據(jù)工程的需要,在某些情況下應把海底的淤泥清除后才能回填,這種清除淤泥的海上工程一般稱之為清淤工程。
清淤施工設(shè)備一般采用抓斗式挖泥船或耙吸式抽泥船,挖除的淤泥用船運往航道部門指定的淤泥地點。這種清淤方法一般適用于需要全部清除淤泥,淤泥的厚度不太大的情況。
4.2重力擠淤
采用干填法施工時,對下部存在力學強度很低的淤泥層,利用回填土重力的作用,使淤泥層發(fā)生破壞和流動,隨著回填施工的向前推進,淤泥逐漸被向前排擠,填土層下部的淤泥厚度變小或清除,從而達到清淤的效果。
重力擠淤一般適用于不要求全部清除淤泥的情況。排擠淤泥的厚度與下部淤泥的流動性和上部填土層的一次堆填厚度有關(guān)。回填層一次堆填厚度太大,排擠淤泥的深度越大,為了達到預訂的擠淤效果,可根據(jù)淤泥層的剪切強度指標設(shè)計出堆填層前緣的堆填層高度。隨著堆填和擠淤的向前推進,堆填區(qū)前緣的淤泥厚度會逐漸變大,從而影響擠淤效果。當擠出淤泥達到一定厚度時,可以采用陸地挖除淤泥的辦法將淤泥挖走。
4.3爆破擠淤
在海上修筑岸墻或圍堤,如果下部存在軟弱泥層,則會影響岸墻和圍堤的穩(wěn)定性。為了保證岸墻和圍堤的穩(wěn)定性。為了保證岸墻和圍堤的長期穩(wěn)定,需要將拋填的塊石拋至軟弱淤泥層之下一定深度,一般可采用爆破擠淤的辦法進行施工。爆破擠淤首先是在岸墻或圍堤的設(shè)計位置拋填塊石、碎石,然后在堤壩的一側(cè)放置炸藥,進行水下爆破,將淤泥擠出形成溝槽,堤壩的塊石在重力的作用下,向溝槽滑移,頂部再堆填塊石到預訂高度則形成岸堤或圍堤,最大深度可達到20m以上。
五、開挖邊坡的評價和治理
開山填海工程的開挖去一般會形成開挖邊坡,有些情況下會形成高度很大的高邊坡。邊坡的穩(wěn)定性對場地建筑物的安全會產(chǎn)生影響。科技論文。永久性的高邊坡必須進行邊坡穩(wěn)定性評價和邊坡治理,臨時性的開挖邊坡也應保證在安全坡度之內(nèi)。
邊坡的穩(wěn)定性評價必須在邊坡勘察的基礎(chǔ)上進行。巖質(zhì)邊坡應考慮巖石性質(zhì)、風化程度、結(jié)構(gòu)面發(fā)育強度、結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀以及地下水的影響等因素確定穩(wěn)定的邊坡坡度。土質(zhì)邊坡應根據(jù)土體的物理力學性質(zhì)、厚度、地下水的影響等因素通過計算和評價確定穩(wěn)定的邊坡坡度。科技論文。
六、 結(jié)束語
石化工業(yè)區(qū)場地平整過程中經(jīng)常遇到開山填海工程,開山填海量大,受外部影響因素多,施工難度大,不同的自然條件下會出現(xiàn)不同的巖土工程問題。常見的巖土工程問題有:填海造陸方法的選擇、圍堤和護岸的修筑、軟基處理、填層的密實處理、開挖堆填層的夯(壓)實處理、海底淤泥層的清除處理、開挖邊坡的評價和處理等。要解決開山填海中出現(xiàn)的巖土工程問題,必須重視地質(zhì)勘測工作,對各項檢測數(shù)據(jù)進行科學的分析力求設(shè)計到位,減輕施工過程中的壓力,盡量做到設(shè)計前情況明了,設(shè)計方案有明確的針對性,避免在施工中出現(xiàn)設(shè)計外的巖土問題,保障項目方對工程質(zhì)量、安全、工期和效益目標的實現(xiàn)。