兰州－成都－重庆输油管道工程 重庆末站9万m2非均匀回填地基多层强夯

邢燕生  许  杰（中国石油天然气管道工程公司）

柴世忠  李鸿江（中化岩土工程有限公司）

一、概述

兰州－成都－重庆输油管道工程是“九五”国家重点工程，重庆末站是本工程的重要组成部分。

兰成渝输油管道工程重庆末站主要由中国石油天然气管道局金陇公司投资建设，中国石油天然气管道局设计院设计，兰州军区联勤部实施总承包管理，中化岩土工程有限公司承担地基处理项目的施工。

重庆末站建设场址为丘陵地貌，地形高差较大，地质条件复杂多变。场地整平后，填方区填土最大厚度达20m以上，地基处理难度很大，根据本工程的具体情况，确定地基处理的原则是：确保处理后场地整体稳定；确保地基承载力满足设计要求；确保加固地基的变形模量满足设计要求并消除不均匀沉降。在上述原则的指导下，经过论证，设计选用了1000kN.m-8000kN.m不等能级的强夯地基处理方案。

建成后，经过综合检测，结果表明，地基承载力和变形模量满足设计要求。地基处理取得圆满成功。罐体安装完成后，经充水预压，罐体沉降变形远远低于规范容许值，现已投产运行，效果良好。

二、   工程地质概况

重庆末站位于重庆市大渡口区跳蹬镇石盘村，地貌单元属剥蚀残丘斜坡及长江二级阶地。伏牛溪在场地北侧从北至南由西东向转为南北向流过。由于地表水侵蚀切割及风化剥蚀作用，斜坡沟谷走向与伏牛溪走向基本一致。场地地面标高为180.00—229.11m，地势总体上西高、东低、最高点位于西南侧残丘斜坡上，最低点位于站外伏牛溪沟谷。残丘斜坡局部较陡，阶地地势较为平缓。场地为耕地，地表有柑桔、青菜、及水稻等密集作物覆盖。

场地地质情况简述如下：

第1层粘土，硬塑、部分可塑，表部0.6m左右为耕植土，地势低洼段表部0.6m左右为水稻田淤泥质粘土。局部夹粉土、粉砂薄层。该层厚一般5.00－10.00m，最大厚度17.80m，在残丘斜坡与阶地交界处及伏牛溪两侧较薄、场地东南端较厚。该层分布于长江阶地上。

第2层含粉质粘土角砾，由强风化砂质泥岩角砾，少量碎石组成，粒经一般5－18mm，充填30－50％的粉质粘土，松散－稍密，稍湿，厚一般0.40-1.50m,表部为耕植土。分布于残丘斜坡上。

第3层粉质粘土，可塑，含少量强风化砂质泥岩角砾、碎石，厚0.80-5.00m，仅局部分布于西北部残丘斜坡地势低洼地段。

第4层砂质泥岩，粉砂泥岩质结构，强风化呈碎块状。

场地人工填土零星分布，在水田、鱼塘中表部有淤泥质粘土存在。

综上所述，场地第四系覆盖层厚度变化较大，厚0～17.8m，阶地上厚，残丘斜坡上薄。强风化厚度一般1.00～2.00m。强风化基岩为散体，中等风化岩体为层状结构，结构体为层状、板状，结构面以岩层层面为主，少量为构造裂隙面。

三、   地基处理方案的选择

重庆末站是兰州－成都－重庆输油管道工程的末站，其主要建、构筑物有：综合办公楼、10kV变电所、消防泵房、八座10000m³油罐基础、三座1000m³油罐基础、两座1500m³水罐基础、阀组计量区、油泵区、混油装置处理区、含油污水处理装置区等。场地按总图平场标高，挖填方较大，有高切坡及高填方存在，填方深度最深近14m。回填场地决大部分是开山碎石，且回填厚度和粒经极不均匀，采用桩基或分层碾压均无法实施，工期又无法保证。根据上述情况，设计采用强夯法加固场区内填方区地基，对加固深度大的地段分两层进行强夯处理。强夯工艺，工程造价低，工期短，有设计处理同类地基和同类工程的经验，能保证工程质量。

四、   强夯设计要求及说明

(1)填方区在平场填土前，应将表层耕填土、淤泥质粘土及水田、水塘积水与底部淤泥等软弱土层全部清除。填方区的填土为场区切方的碎石土，严禁混有耕植土、淤泥质粘土。填方临时边坡为1：1。施工中应及时做好场区内排水工作，严禁填方区积水。

(2)填方区强夯分区分层进行，根据地质情况、填方深度及上部建、构筑物等的情况，分为四个区进行。各区的强夯要求如下：

1)A区，处理面积约为17700m²，为两层强夯处理。

第一层：回填至标高192.0m处。要求单击夯击能≥5000kN.m，有效加固深度≥12m，要求最后两击的夯沉量不大于100mm且夯坑周围没有过大的隆起。夯击遍数为4遍，5000kN.m夯两遍，夯点间距为9m，两遍间夯点错位4.5m；第3遍采用3000kN.m能级的加固夯，要求夯点间距为4.5m；最后一遍以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。地基处理后要求地基承载力f_k≥250kPa，变形模量E_o≥18Mpa。施工前应在该区域内选点试夯，试夯区宜靠近本区下部，试夯完毕后15天后方可检测，检测方法为：静载荷试验、剪切波速试验及动力触探试验，检测达到设计要求后方可大面积施工。大面积强夯完毕后15天对该区检测，检测方法为：剪切波速检测及动力触探试验。检测达到设计要求后方可进行第二层回填。

第二层：回填至设计标高200m，要求单击夯击能必须≥8000kN.m，有效加固深度≥10m，要求最后两击的夯沉量不大于100mm且夯坑周围没有过大的隆起。夯击参数：夯击遍数为4遍，8000kN.m夯两遍，夯点间距为9m，两遍间夯点错位4.5m；第3 遍采用3000kN.m能级的加固夯，要求夯点间距为4.5m；最后一遍以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。地基处理后要求地基承载力f_k≥250kPa，变形模量E_o≥18Mpa。强夯完毕后15天对该区检测，检测方法为：剪切波速检测及动力触探试验。

2)B区，处理面积约为2500m²

回填至设计标高200m，要求单击夯击能必须≥8000kN.m，有效加固深度≥10m，要求最后两击的夯沉量不大于100mm且夯坑周围没有过大的隆起。夯击参数：夯击遍数为4遍，8000kN.m夯两遍，夯点间距为9m，两遍间夯点错位4.5m；第3 遍采用3000kN.m能级的加固夯，要求夯点间距为4.5m；最后一遍以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。地基处理后要求地基承载力f_k≥250kPa，变形模量E_o≥18Mpa。强夯完毕后15天对该区检测，检测方法为：剪切波速检测及动力触探试验。

3) C区，处理面积约为7500m²，为单层强夯处理。

此区分为两个小区，即B区，C区分界线向北平移30m，平移线以南采用5000kN.m，平移线以北采用3000kN.m。地基处理后要求地基承载力f_k≥250kPa，变形模量E_o≥18Mpa。夯击参数：夯击遍数为2遍，第1遍能级为5000kN.m，夯点间距为5m；第2遍以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。强夯完毕后15天对该区检测，检测方法为：剪切波速检测及动力触探试验。

4) D区，处理面积约为15400m²，为单层强夯处理。

该区绝大部分为耕地，需清除0.6m耕土，个别水池地方还要加深到粘土层（Q₄^al）为止，然后回填至200m标高。回填厚度1～3m区域采用3000kN.m强夯，回填厚度5~10M区域采用3000kN.m并分两层，每层强夯厚度为5m。地基处理后要求地基承载力f_k≥250kPa，变形模量E_o≥18Mpa。夯击参数：夯击遍数为2遍，第1遍能级为3000kN.m，夯点间距为4.5m；第2遍以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。强夯完毕后15天对该区检测，检测方法为：剪切波速检测及动力触探试验。

在D区边缘围墙部位，当回填深度超过6m时，分2遍进行强夯。第1遍要求单击夯击能必须≥5000kN.m，有效加固深度≥9m，夯点间距为5m，要求最后两击的夯沉量不大于50mm且夯坑周围没有过大的隆起。第2遍以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。当回填深度不超过6m时，要求单击夯击能必须≥3000kN.m，有效加固深度≥6m，夯点间距为4.5，要求最后两击的夯沉量不大于50mm且夯击坑周围没有过大的隆起。最后以1000kN.m能级满夯，满夯时每点三击。地基处理后要求地基承载力f_k≥160kPa，变形模量E_o≥10Mpa。强夯完毕后15天对该区检测，检测方法为：剪切波速检测及动力触探试验。

五、强夯施工

本工程强夯施工前，对场地内杂草、树木、农作物及耕植土进行了清除；对鱼塘、水田先进行排水、清淤到粘土层后，投放大粒径的开山碎石平铺一层，形成地下排水通道，土方分层回填到设计标高。

强夯施工前，选择具有代表性的区域进行试验性施工，在A区192m和B区200m标高的场地上，分别进行了5000kN.m能级和8000kN.m能级强夯试验，单点夯击击数为10－13击，最后两击平均下沉量控制在小于等于250px之内，夯坑周围没有较大的隆起。强夯试验完成后，经检测地基的各项指标均满足设计要求。试验性施工的参数合理为大面积施工提供了依据。

    本工程施工顺序为A区192m、A区200m、B区200m、C区205m、D区200m、边坡处理。

六、   强夯效果测试

兰成渝输油管道重庆末站地基强夯工程完成后，采用剪切波速检测、动力触探试验、取土测试、静载荷试验等手段综合检测，结果表明，地基承载力和变形模量满足设计要求。地基处理取得圆满成功。罐体安装完成后，经充水预压，罐体沉降变形远远低于规范容许值，现已投产运行，效果良好

七、    经济技术指标对比分析

兰成渝输油管道重庆末站地基强夯工程总造价约500万元，比采用桩基或其它工艺造价节省约200万元，具有显著的经济效益和社会效益。

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