首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 建筑工程论文 > 桩基施工技术人工吹填形成的沿海地区的要求分析

桩基施工技术人工吹填形成的沿海地区的要求分析

2023-07-12 61 上传者：管理员

摘要：LNG接收站项目选址较为严格，且16～27万m3超大容积LNG储罐通常建设在沿海地区。超大容积的储罐桩基具有桩径大、桩长深的特点，一般选用泥浆护壁成孔灌注桩，桩基形式大致分为端承桩和摩擦桩两种。一般建设选址下方有古潜山地形时，通常具备中风化岩持力层，选用入岩端承桩桩型；而吹填形成的沿海地区，地质纵深多为粉砂或粉质黏土，地质条件复杂，地质多存在软弱液化层，正式开展灌注桩施工前需做地基处理。本文结合在人工吹填形成的沿海地区的一次桩基施工案例进行施工技术和质量控制分析，为此类地质条件的桩基施工提供相关施工技术建议。

关键词：
LNG接收站
人工吹填
储罐桩基具
地基处理
桩基础
加入收藏

1、施工场区地质简介

本次LNG接收站储罐选址处于华北一处人工吹填形成的沿海地区，建设场地在地貌单元原属于滨海浅谈，现地表土层为围海造地而成，地势相对平坦，地表为新近吹填土，吹填时间为2004年至2005年。厂区地形总体较平缓，但各LNG储罐地势存在一定高差变化，场区地形平整，地面标高基本处于4.9 m，地表分步分布较多碎石。

场区地下水属潜水性质，主要赋存于场地内分布的粉土、粉细砂层中，接受海水和降雨下渗补给，排泄以侧向径流和蒸发为主，属垂直补给侧向径流循环类型。

根据勘察中各钻孔处实测水位，拟建场区地下水埋深2.30～2.70 m，水位标高4.10～4.45 m，地下水水位季节性变幅1.0 m。

勘察报告中提及本场区揭露的地层主要为第四系海相、陆相及海陆交互相沉积岩，岩性为粉细砂、粉质黏土、粉土，多为层状土。两座储罐地层自上而下划分详见表1。

表1地质分层描述

（注：测量系统采用坐标系为地方坐标系，高程采用当地最低理论潮位高程基准。）

本次场区在勘察过程中，暴雨过后场地部分地段出现过大面积积水，持续近60天未见消退；结合场区地理位置条件，在场地整平后，受降水下渗的影响，地下水位会有一定的抬高。

2、工程设计桩基选型

本次工程设计依据地勘报告，桩基选型为泥浆护壁成孔灌注桩—摩擦桩型，桩深65 m，桩基入持力层地质为表1中⑧1粉土层，此区域土质密实较均匀。

通过表1可知，②层吹填土主要为液化土层，③层粉砂顶部局部存轻微液化点，须提前进行地基处理以消除其液化影响。在此区域新建储罐采用高承台桩，竖向和水平载荷影响较大，对此区域上部地层物理力学性质要求较高。所以灌注桩施工前要对整个场区进行地基处理，需采取有效措施消除地基土液化问题和本身此区域吹填砂对桩基负摩阻力，使得单桩满足设计竖向和水平承载力的要求。

3、碎石桩施工过程中遇到表层土质承载力不能满足设备荷载的问题

受地质条件约束，正式灌注桩施工前需对场区进行地基处理，选用沉管碎石桩施工工艺，碎石桩桩径0.6 m，桩身10 m。

在5月中旬进行碎石桩试打期间，场区未大量出现地表渗水及地表开裂等问题。但在8月中旬碎石桩正式大面积施工初期，出现桩机导轨下陷，套管倾斜，地表开裂、地表渗水等问题，导致施工无法进行。初步研判由于雨季来临降水增多地表水下渗导致地下水位抬高，且在试打碎石桩期间施工标高位置为5.3 m，挖除后地表素土后标高为4.9 m。依据勘察报告中地下水位标高约为4.35 m。施工作业面距地下水位高差仅有0.6 m，承载能力较差，因此在碎石桩施工过程中出现桩基下沉，地表渗水现象。此种现象若不采取一定措施，潜在危害会导致桩身倾斜，成桩质量差，且在施工过程中安全性无法保证。

一般遇到施工地层地质液化，地下水位高的问题可采取以下3种措施：

(1）采取降水措施，将地下水位降低的解决方式分析。可采用可以增加一下井点或井的一些布置原则，以增强可操作知道性，将施工区域地下水位降低。采取此种方法可在一定程度上减少表层的含水量，实际上是通过降低地下水位，靠地基土自重来实现预压目的。但施工过程中由于土层受设备压力会有孔隙水渗出，依然会导致表层土变得软弱，无法保证施工机械能够安全施工。

(2）采用白灰与场地现有土搅拌的方式加固表层土体的解决方式分析。依据白灰与水结合后可迅速固结得原理（即白灰吸水，改变土体的含水率，改变土壤结构形成硬质灰土，在碾压的时候更能达到地基承载力的要求），方法是将白灰与含水量高的土层拌合，使其固结为一层硬壳，待其强度稳定后可负荷碎石桩施工时正常的机械及材料荷载。此种解决方式对环保要求较高。

(3）采用铺设山皮石以提高承载力的方式。在碎石桩施工区域整体铺设一层山皮石（夯实后有1M左右厚度），用低夯击能对表层进行置换，挤淤，同时辅以排水措施，在目前软弱土层上部形成一层能负荷碎石桩设备正常施工所产生的荷载硬层。

4、灌注桩施工过程中易塌孔的问题

灌注桩施工期间在旋挖至液化层区域时较易发生塌孔等危害，建议采用长护筒，护筒长度宜选用可穿越液化层为宜。护筒选用不可过长，护筒若选用过长，后期桩身混凝土浇筑完成时易造成护筒难以拔出的危害。

如护筒选用长度若不能穿越液化层，则无法有效预防旋挖过程中塌孔。护筒若选用过长，后期桩身混凝土浇筑完成时易造成护筒难以拔出的危害；护筒选用长度若不能穿越液化层，则无法有效预防旋挖过程中转身塌孔。

在旋挖过程中可按照规范允许范围适当调大泥浆比重，以达到维持桩孔中压力与周围土层压力平衡的目的，从而预防塌孔的出现。桩身二次清孔后宜于0.5 h内浇筑混凝土，一体化成桩工艺需保证混凝土超灌质量，标准为顶出全部泥浆，孔口流出新鲜混凝土为止。

5、结语

在人工吹填形成的沿海地区进行桩基施工，要提前对下层土层液化程度及地下水位进行研判，并应考虑到季节性降水会造成施工区域地下水位抬高加剧表层感觉和前面的描述没有关系的问题。正式勘察报告出具后，施工前期可依照勘察报告对表层土壤开挖一定深度，以便为大面积桩基施工开展时进行地质问题可对施工产生的危害进行早期预判。碎石桩施工结束后，宜按照规范要求对施工区域进行一定时间的静置，以便达到置换液化层中水的目的，增强施工场区地面承载力。

文章来源:李浩然,李瑞泽,池旺等.人工吹填形成的沿海地区的桩基施工技术要求分析[J].中国石油和化工标准与质量,2023,43(13):149-150+153.