淺談關于沿海地區大型石化項目勘察、地基處理管理

胡延輝

摘要：國內大型石油化工項目大部分位于沿海地區且臨海而建，部分項目考慮到土地使用成本和對附近居民的影響，選擇填海造地，再對其進行地基處理，作為項目建設用地。筆者通過所經歷的幾個石化項目建設經驗，重點對項目建設前期的勘察和地基處理工作在整個項目建設中的意義進行闡釋。

關鍵詞：沿海地區;大型石化項目;勘察;地基處理

石油化工項目主要由工藝設備、管道、鋼結構框架及部分混凝土建構筑物組成，部分塔型設備、火炬塔架及煙囪的高度超過100m，大部分動靜設備基礎、建構筑物對地基沉降和不均勻沉降很敏感。如何將這些大型設備基礎、建構筑物建在填海用地上，如何保證建成后這些建構筑物不會發生不均勻沉降、不受海洋潮汐、地震災害等影響，如何確定項目地基處理、基礎設計方案，是項目前期勘察和地基處理的意義所在。

1 巖土工程勘察的目的

查明擬建項目場地的地下巖層構造、分布以及各巖土層的物理性能參數，提供地基預處理的建議方案及相應的設計施工參數，并預判處理效果，估算承載力及工后沉降;查明地下水土的腐蝕性，與海水之間的水力聯系及其對基坑開挖、地基處理、抗浮設計、地基變形、工后沉降、地基穩定的影響;提供樁基設計施工參數、建議樁型、減少樁基負摩阻力的措施，評價持力層傾斜的樁基穩定性等。勘察施工一般采用鉆探、取樣、原位測試及室內試驗相結合的方法進行，通過鉆探了解地下巖層的結構、分布，通過鉆芯取樣試驗檢測地下各巖土層、地下水等物理化學指標，通過原位測試方法來評價地基土的承載力和變形指標以及判定殘積土層、風化層的力學特征和分層依據。

2 沿海地區大型石化項目勘察施工管理的重要性

近些年，國內的石油化工項目如雨后春筍般鋪展開來，競爭日益激烈，項目早投產，產品也就早占領市場，這樣自然也就營造了一個“比、學、趕、超”的項目建設氛圍。在項目建設程序中，勘察走在最前沿，但由于其專業的特殊性和所占項目建設權重小的原因，一直未受到建設方的重視。大家更多的關注是勘察報告是否及時提交，是否影響到設計出圖的計劃節點，盲目的催促勘察單位提交報告卻對現場的勘察施工不關注，致使部分勘察單位 “閉門造車”編報告，報告內容與現場實際情況出入較大，造成后續的設計數據無法滿足現場施工要求，產生的問題如：設計持力層位置無法滿足建構筑物荷載要求、樁長無法達到設計長度等等。為解決這些問題，需要勘察單位重新進行勘察，設計院重新調整方案，這無形延長了工期。此外，部分勘察單位為了增加勘察費用和規避風險，對勘察的數據進行修正或者取最不利因素作為評定結論，到結構設計階段，設計人員通常會結合勘察結論加上保險系數進行設計，這樣就會導致“大基礎小立柱”、“小設備大基礎”等過度設計現象，造成建設成本浪費。勘察結論作為一項重要的設計輸入條件，是決定項目建設質量和投資成本的重要因素，所以在項目建設前期，對勘察的施工、報告質量把控至關重要。

3 沿海地區大型石化項目地基處理目的

為了解決廠區地基承載力、穩定性、地基變形、振動液化等問題，達到確保建構筑物結構的安全、穩固。沿海地區的石化項目場地原貌一般為灘涂地或者淺海域，標高無法滿足廠區設計最大洪水位要求，需要通過回填、處理后達到場地設計標高。回填后場地的地基處理通常分為兩個階段：一、地基預處理 二、二次地基處理，預處理主要是為了解決廠區軟弱地基壓縮性高、強度低無法滿足地基承載力和變形要求的問題。地基預處理方案是通過對擬建項目場地地下水位、軟弱土層、不良地質等的分布、層深、物理力學指標等勘察評定后，最終確定的。沿海地區石油化工項目預處理方案通常有換填、重錘夯實和強夯、強夯置換、降水加強夯、預壓加固法等。目前石化項目采用最廣泛的是強夯法和預壓法。完成地基預處理后，場地基本滿足小型靜設備、非重要建構筑物等淺基礎的承載能力，但是仍無法滿足大型、高聳設備、動載設備、重要建構筑物的承載力、沉降變形要求，需要對地基再次進行加固處理，處理深度需要穿透軟弱土層，達到持力層。深基礎處理方案一般有樁基礎、復合地基、沉井基礎、地下連續墻等。在石化行業領域，目前采用最廣泛的是樁基。

4 沿海地區大型石化項目地基處理施工管理的重要性

地基處理是項目建設的根基，直接決定項目建成后的使用安全性和耐久性。但是由于地基處理在項目建設領域中屬于特殊行業、隱蔽工程，項目建成后沒有直觀的實物外在體現，也不能發揮直接的經濟回收效益，沒有受到項目建設方的重視。在施工過程中，很多建設方、監理方都沒有相應的專業技術人員進行質量把控，施工方在施工過程中刻意減少施工工序，降低施工質量，偷工減料。如強夯施工過程中的井點降水、強夯遍數等不按要求進行施工，排水板插板深度達不到設計要求，沉樁深度未達到收錘標準或者未按設計要求深度進行嵌巖等等。這些問題雖然不能立即給現場施工造成任何的質量事故，但是會給后續的土建施工或建成使用過程中造成巨大的經濟損失和安全隱患。如經過處理后的軟弱土層（如沖填土、淤泥質土）達不到設計要求的固結度、承載力指標，將會直接導致后續的地管、土建基礎開挖無法正常進行，需要投入大量臨時加固措施費用。另外，地基檢測流于形式，檢測數據往往不能真實反映實際情況。由于軟弱土層會對樁基產生負摩阻力，在軟弱土層沒有達到設計要求固結度情況下開始打樁，將會導致建構筑物的不均勻沉降，嚴重的會導致管道拉裂、設備倒塌等，造成安全事故。產生的后期維修費用甚至會超出建設成本。因此，地基處理的好與壞，直接關系到后續建設成本的投入和運行使用安全。

5 結語：

勘察和地基處理作為項目建設前期兩項必不可少的工作，是后續土建設計、施工的基礎依據。做好這兩項工作的管理工作，不但可以降低建設成本的投入，更是為了保證項目建成后的安全運行。是建設方需要重點關注和加大管理力度的兩項工作。

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