大面積軟土地區的動車生產基地建設

趙志奇 印連明

(1.中鐵工程設計院有限公司,北京 100025;2.廣東南車軌道交通車輛有限公司,廣東江門 529100)

大面積軟土地區的動車生產基地建設

趙志奇1印連明2

(1.中鐵工程設計院有限公司,北京 100025;2.廣東南車軌道交通車輛有限公司,廣東江門 529100)

廣東南車動車生產基地規劃場地為大面積軟土分布區,項目在勘察設計階段,由于詳盡查明了場地地質情況,及時提出了科學合理的地基處理方案及項目實施步驟,避免了一些盲目的錯誤做法,解決了地基沉降問題,節約投資2.9億元,取得了良好的社會及經濟效益。

大面積軟土 動車生產基地

1 項目概述

1.1 項目介紹

廣東南車動車生產基地項目規劃占地面積620000m2。年新造城際動車組700輛。

我國自行研制的動車產品領先世界水平，是高速鐵路發展的核心技術，動車生產系統龐大、工藝復雜、精度很高，生產環境必須安全可靠，尤其是對于組裝車間等建筑，由于生產過程中室內運行氣墊車，故對地面差異沉降要求很嚴，廠房及軌道對地基變形要求也都高于一般工業廠房。

1.2 環境與地形地貌

建設場地在區域地貌上屬于珠三角沖積平原，在地貌單元上屬于江門水道的河流階地。場地及周邊尚未開發，生態環境保持良好，地表主要為稻田、菜地、香蕉園、魚塘及荒地等，地表分布有縱橫交錯的河溝，水網十分發育，場地地勢低洼，地面標高一般在-0．5～1．5m之間，塘埂處可達2．0～3．0m。

1.3 地層巖性簡述

1-1素填土，主要成分為粉質粘土，層厚為0．0～1．80m；2-1淤泥，流~軟塑，層厚9．30~24．60m，平均厚度14．27m；2-2粘土，可塑，平均厚度3．95m；2-3淤泥質粘土，軟塑，主要分布于場地南部零星分布，層厚0．50～12．30m；3-1粘土，可塑，層厚0．40～9．30m，平均厚度4．67m；3-2細砂，中密，零星分布；3-3粗砂，中密～密實，分布較廣，層厚0．30～12．10m，平均厚度2．43m；3-4礫砂，密實，局部分布；3-5卵石，密實，分布于場地的北端；下伏基巖為古近系的一套碎屑沉積巖，主要巖性為紫紅色、灰色含礫砂巖，泥質、鐵質膠結。

圖1 工程地質剖面圖

詳見代表性地質剖面及主要巖土層物理力學性質一覽表(表1）。

2 地基基礎方案選擇

2.1 項目地常規工法

當地工程在項目建設中，一般建筑物地段采用樁基礎，無建筑物地段僅對表層進行簡單處理，結果是建筑物旁的散水、周邊道路、廠區廣場及貨物堆場、管線等均會產生下沉、開裂、損壞，嚴重影響建筑設施的使用，給企業帶來巨大的經濟損失。

2.2 工程措施建議

(1)該項目勘察設計工作開始后，尤其是勘察階段，發現了場地下伏有大面積厚層軟土時，勘察設計單位就建議及時制止了先行盲目填土的作法，根據勘察結果，場區內廣泛分布早期海相沉積的淤泥及淤泥質土，深度可達17．30～32．80m，是具有高含水量、高孔隙比、高壓縮性、低強度特性的軟土，若不對地基進行處理或處理不好，都會對建構筑物完整性及使用造成破壞或帶來后患。

(2)建議先行清理地表障礙物，采用吹填砂層的方式對水塘、河道及地勢低洼地段進行填筑，同時也將地表水排泄到場地以外的河道內，形成一個相對平坦的工作面，待表面干燥有一定強度后就可以開展后續的勘察設計、地基處理以及工程建設工作了。

2.3 軟基加固方案與實施

由于場地現地表地勢較低，需要經過3～4m的填方才能達到設計標高，經過勘察設計，本項目最終選擇了排水固結法大類下的真空—堆載聯合預壓地基處理方案。

根據場地形狀并結合擬建建筑布局，將整個場地分成面積為20000～30000m2大小不等的小區，共分區24塊，分區進行場地平整、鋪設砂墊層、插入塑料排水板、挖密封溝、鋪設上層砂墊層及真空濾管、鋪設密封膜并進行周邊密封、安裝調試真空設備，開始抽真空，當真空度達到80kPa并穩定14天后，分級堆載進行聯合預壓；當固結度達到90%時停止抽真空，或當表面平均沉降速率連續5天小于1mm/天，且根據監測的表面沉降數據推算的工后沉降小于20cm時，可以卸除真空荷載。

施工過程還要進行真空預壓施工期間應進行真空度、地面沉降、深層土體變形、地下水位及孔隙水壓力等項目的監測，確保了地基處理項目的順利實施。

總的來說，軟基處理工法科學合理，施工過程比較順利，達到了比較理想的地基處理效果。

2.4 建筑基礎方案

處理過的地基可直接作為場區地面、道路、堆場及室內地面等，對于建筑物及重要設施采用樁基礎，基礎形式可采用預應力管樁，以第四系沖洪積沉積的3-3層粗砂、3-4層礫砂或含礫砂巖作為樁端持力層。對于室內地面若下伏有密封溝時，可設置跨越兩地塊的地梁來防止不均沉降，以確保室內地表的平坦，使氣墊車等高精度儀器正常使用。

表1 主要巖土層物理力學性質一覽表

3 工程建設實施效果

元，后經過詳盡的工程勘察、優化的工程設計、科學的方案論證與比選，采用真空—堆載聯合預壓的地基處理方案，實際投資2億元，節約投資2．9億元。為企業取得了良好的經濟效益。

4 結語

該項目建設由于勘察設計的提前介入，使項目建設進程合理、軟基處理方案可靠、施工過程規范，保證了工程建設質量，比原計劃的盲目施工節約投資達2．9億元之多，取得了良好的經濟效益。

該工程于2010年5月20日至6月20日進行初勘工作，7月1日至9月10日進行吹填砂平整場地，10月1日至12月6日開展詳勘及設計工作，2011年1月10日軟基處理開始施工，2011年8月1日項目主體工程陸續開工建設，2013年4月主要廠房建成投產。

項目初期計劃采用大筏板樁的地基處理方案，估算投資4．9億