淺談高填砂土油庫地基的處理方法

楊龍

（三門峽職業技術學院，河南三門峽472000）

[工程建設與管理]

淺談高填砂土油庫地基的處理方法

楊龍

（三門峽職業技術學院，河南三門峽472000）

改革開放以來，我國的經濟水平和綜合國力都有了一個長足的發展，大發展帶動了國內各行業的前進，對于建筑業和能源需求尤為明顯，國內各地也呈現出一片蓬勃發展的景象，然而我國疆域遼闊，涉及到的地質類型也各不相同，這給建筑行業帶來了許多新的問題。在建筑工程中，地基的穩定直接決定了（構）建筑物的安全性、穩定性、結構復雜性、使用需求性等。本文以內蒙古某一鐵路油庫建設為例，介紹高填砂土地基的處理方法，分析該類工程在實際操作中出現的問題以及處理措施，希望對同類型工程起到一定的借鑒作用。

地基；砂土；夯實；回填

地基，作為（構）建筑物直接的荷載承載體，其可靠的穩定性對于上部荷載起著至關重要的作用，為建筑物之根本。由于我國各地地質類型復雜，人工地基的處理方法也不盡相同，換填法、強夯法、擠密樁復合地基、預壓加固法等多種方法在類似的建筑地基處理過程中也都有體現，然而，高填砂土地基只有在西北、內蒙古等一些氣候干燥、土質沙化的地區才有可能出現。對于高填砂土，最核心的問題就是如何提高回填地基的密實度，因為砂土不同于一般黏土，其在回填、碾壓的過程中，固體顆粒之間的空隙較大，為了提高碾壓質量，保證地基的承載力和穩定性，必須采用適當可行的特殊方法進行處理。

一、工程概況

本工程全長約588m、寬264m，場區地形為原取土遺留基坑，按照此次設計標高，場區最高出需填筑8m，平均填筑高度達到7.6m，土質為含水量極少的砂土，含有少量地表灌木植被。在油庫鐵路專用線西側新建鐵路卸油棧橋一座，作業場區新建4座1000m2立式拱頂鋼油罐，并在外圍修建環形防火堤，防火堤南側依次修建隔油池、消防泵房、消防水池等生產構筑物，總面積440m2。儲油罐環形防火堤西側新建772m2付油棚一座，內設裝油棧臺1座，5.5m槽車付油車道2條。公路付油棚北側新建441m2綜合辦公樓一棟，南側新建室外箱式變電站一座。將新建庫大門外匯車區和寬20m、長1022m的Ⅱ級硬化路面總共22440m2作為油庫區外聯絡道路。以上（構）建筑物地基中，4座鋼制油罐和辦公樓地基處理尤為重要，上部荷載較大，在地基處理過程中須采取特殊方法。

二、施工準備

考慮到此次砂土地基回填的特殊性，在填筑施工前必須要做好充分的技術準備、回填料準備和相關的資料準備。

1.技術準備

砂土填筑時，影響填筑地基密實度的因素主要有三個方面。首先是壓實功，在這方面我們擬采用3輛18t壓路機進行全程平碾靜壓和振動壓；其次，回填料攤鋪厚度，砂土不同于黏土，每層的攤鋪厚度不宜過厚，否則影響壓實功的傳遞，使底層密實度達不到規范及設計要求，所以，回填料每層的攤鋪厚度設計為0.3m；第三，含水率，由于該地砂土含水率較低，不利于回填過程中壓實，故在填筑施工過程中及時進行每層回填料灑水工作，場區旁新建蓄水池一座，灑水車兩臺，確保回填砂土的含水率。

2.回填料準備

本工程地處內蒙古草原邊緣，由于氣候干燥、降雨量少，土地沙化嚴重，植被稀疏，故回填料的選擇為就近取土，在距離施工場區1km的可開挖地區進行取土。由于回填土施工會直接影響到地基的承載能力，若是回填土質量較差、密度較小、空隙較多的話，就有可能造成地基承載力嚴重下降，最終導致建成的建筑物出現垮塌的危險。需要注意的是，對于回填料的選擇一定要遵守國家相關規定，不得使用淤泥、沼澤土、泥炭土、凍土、有機土以及生活垃圾的土做回填料，對于液限＞50、塑性指數＞26，可溶性鹽含量＞5%，700℃有機質燒失量＞8%的土，未經處理不得作為填料，所以在取土前應進行清表工作，清除取土場地表0.5m深度范圍內的土棄置，其下方含植物根須較少的土才能作為回填土，且土質均勻，適合工程碾壓、提高密實度的方法。其次，回填料中不能出現粒徑較大碎石，碎石粒徑最大不得超過攤鋪層厚度的2/3。

3.相關資料準備

在砂土填筑正式施工前，必須準備充分的相關資料并進行詳細的審閱和學習，確保施工過程中有據可依。資料主要包括：一是設計施工圖紙，對于圖紙中涉及到的場區各處原地面標高和設計標高應非常明確，設計總說明中提到的土質類型、承載力要求在施工中也應實時監督；二是砂土填筑符合相關國家規范，這主要是為了施工的過程中，能夠有具體的技術要求、檢驗標準和檢驗方法；三是場區原地形圖，詳細、精確的地形圖能為填筑土方量的計算提供極大的幫助，也能為填筑初始階段土方的調配提供參考依據；四是場區地勘報告及地下附屬管線分布圖，在施工之前一定要清晰地知道場區地下情況，包括地質分布、地下水位、地下既有管線分布等，這樣能保障在施工過程中不會出現由于施工而造成管線破裂等情況，若有管線，得采取遷移或保護的措施。

三、施工過程

在做好相關準備工作后，即可進行砂土地基填筑施工。其施工主要工作過程如下圖：

圖1 高填砂土地基填筑流程圖

1.清表

由于原場區地面有稀少的植被，多為灌木，在回填之前須對其進行清除，按照國家規范，需要清除的不只是地表以上，而且是包括地面下一定深度。本工程中，考慮到植被的特點及根須的長度，清表深度定位0.5m，施工前利用推土機、裝載機和運土卡車進行清表工作，開出工作面，清理出來含有植被的土進行棄置。

2.填筑

通過清表工作開墾出填筑工作面后，進行已準備好的砂土地基填筑施工。整個場區平均填筑高度達到7.6m，按照設計邊坡1:1.5的坡度，首先定位出各邊坡坡腳位置線，間隔5m立以小彩旗作為回填邊界標志。在填筑初期，由于原地形不平整，回填料的調配也要按照實際情況合理調配，針對低洼處應特殊對待，先行填筑，但不是一次性將低洼處填平，而是仍然遵守每層攤鋪厚度0.3m的要求，故前期填筑比較麻煩，沒有完整攤鋪層進行碾壓，但是只要前期基底處理較好，填筑密實度及平整度合乎要求，對于后續上方填筑能起到非常有利的影響，可以提高整體填筑速度和填筑質量。

填筑過程中，首先運土卡車將砂土運至現場指揮員指定位置，呈線形攤鋪，多輛卡車可以并行卸土，然后由推土機及裝載機平斗進行攤鋪，嚴格控制每層攤鋪厚度，由現場技術員負責檢查。待回填料完全攤鋪好一段后，壓路機開始進行首次靜壓，需要指出的是，碾壓順序應從四邊向中間逐漸行進，防止由于回填料碾壓過程中受到水平擠壓而產生過多位移，導致薄厚不均現象的發生。通過壓路機首次靜壓，回填料表面處理平整后，須及時向其表面灑水，其原因有二：第一，增加回填料含水量，使其在后續的碾壓過程中能到達最佳密實度；第二，及時灑水可以保證與上層填料有較好的黏連，防止出現分層現象。由于氣候干燥、天氣炎熱，為了防止水分過快地蒸發，灑水的同時，壓路機可同時進行震動壓實，及時鎖住水分。每層填料灑水后應進行2～3次震動壓實，其后緊接著進行上一層填筑施工，整個施工過程應保持最佳的連續性和協調性。

3.密實度檢測

本工程在填筑施工過程中，按階段進行地基密實度檢測。當填筑高度每上升1m時，在填土表面進行密實度隨機抽檢，按照相關規范中的要求，結合本工程實地面積，每次抽檢5個點。在監理及業主代表現場見證下，有質監站人員運用灌砂法進行取樣檢測，該密實度檢測可以及時地向工程反饋施工質量，為后續填筑施工提供精確的技術指導。

4.邊坡修整

考慮到普通反鏟挖掘機的臂展范圍只有4～5m，當地基填筑至4～5m高度時，應當暫時停止填筑，進行邊坡修整。在邊坡修整時，我們采用中型反鏟挖掘機進行刷坡，此時由現場技術員對已填筑邊坡坡度進行測量，并定位出設計邊坡1:1.5標志線，挖掘機按照已給定標志線采用刷、壓對邊坡進行表面處理和坡度修正，修整完的邊坡應為表面平整、密實度合格的狀態。

5.強夯處理

按照之前的施工過程，當填筑高度已達到設計標高要求，即可結束填筑施工，但是由于上部荷載較大，對于4座鋼制油罐和辦公樓地基的處理應進行再次處理，采用強夯法進行夯實，繼續增加地基密實度和承載力。強夯地基處理施工技術，是目前我國深層地基處理技術中最為常用、經濟的一種方法，其主要利用大型起重機械，將噸位較大的夯錘提拉至6～30m左右的高度，通過自由下落的方式，直接沖擊地基土體，在高強度的沖擊波、沖擊應力的作用下，壓縮土體中的間隙，使地基的局部土體出現液化，從而重新排列土料，以此提高地基的強度、承載能力。本工程強夯作業前，首先由測量人員進行定位，放樣出4座鋼制油罐和辦公樓所處位置，按照（構）建筑物所處的位置布置夯點，按照工程特點，強夯采用18t夯錘，提升高度為12m。強夯過程中，每一錘夯完過后都要及時使用水準儀進行測量，測量夯錘的下降量，當最后兩錘之間的下降量小于5cm時，視為夯實到位，結束該點強夯，否則會造成夯點土質出現過度液化、翻漿的現象。

四、常見問題處理

（1）出現橡皮土現象

本工程偶爾出現橡皮土現象主要由于分層灑水時灑水過多，加之砂土含泥量較少，填料顆粒之間空隙較大，水在顆粒之間具有一定的潤滑作用，含水量適中可以提高填料的密實度，含水量過大則會造成碾壓或者強夯時出現橡皮土現象，解決方法為嚴格控制填料含水量。

（2）邊坡松動

邊坡松動主要原因有兩點：第一，每層填料在碾壓時，邊緣土體會由于受到擠壓向外運動；第二，邊坡修整時，由于反鏟挖掘機斗口有齒狀挖抓，會擾動下層一定深度的土。針對上述問題，解決方法為填筑時邊坡向外側延伸一定距離，填筑出安全刷坡厚度，刷坡時只需將多余的填料刷除，從而不影響已達到密實度的內部土體。

（3）壓實度達不到要求

影響回填料密實度因素主要有三個方面：含水率、攤鋪厚度和壓實功。三個方面在實際填筑施工過程中都有可能出現問題，故在檢測密實度達不到要求時從三個方面共同找問題的原因，如壓路機的碾壓次數是否滿足要求，有無沒碾壓到位的情況，填料一次攤鋪層是否過厚，灑水不到位等。

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1673-0046（2015）9-0167-02