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青岛重交沥青有限公司原料库7.5万m2填土地基强夯处理工程

admin发表于2016-07-08 13:30  来源:中国强夯网 加入收藏  381次      

王兴海(青岛重交沥青有限公司)

陈春胜(胜利炼油设计院)

孔繁馨(中国化学工程重型机械化公司)

一、工程概况

青岛重交沥青有限公司原料库拟建罐区位于青岛市黄岛区,濒临轮渡码头,靠近青岛-黄岛高速公路。

1.场区工程地质条件

(1)地形、地貌

地形比较平坦,属滨海浅滩经人工回填改造后的地貌。

(2)岩土层结构

拟建场地岩土层由第四系全新统人工填土层、海相层、陆相层组成,基岩为中生代晚期花岗岩。岩性如下:

第①层素填土:棕黄色、灰绿色,松散,稍湿~饱和,由变质岩类、花岗岩类风化物回填而成,呈砂土状,少量粘性土,含较多碎石、块石等。厚度3.80~10.25m,层底标高-5.74~1.10m,地基承载力标准值fk=90kPa。

第②层淤泥质粉质粘土:灰色、深灰色,流塑~软塑,饱和,有腥臭味,含少量砂。该层局部相变为淤泥质粉土、淤泥。厚度0.00~1.26m,层底标高-5.16~0.80m,地基承载力标准值fk=60kPa。

第③层淤泥质细砂:灰色、深灰色,软塑,松散,饱和,腥臭味,含少量砂。厚度0.00~3.60m,层底标高-5.94~-0.85m,地基承载力标准值fk=95kPa。

第④层粉质粘土:土黄色、灰黄色,可塑,湿~饱和,具中等压缩性,含砂约5~10%,局部相变为粉土和粘土,局部夹薄层中粗砂透镜休。厚度0.00~2.70m,层底标高-7.43~-1.97m,地基承载力标准值fk=180kPa。

第⑤层粗砾砂:棕黄色、黄褐色、灰白色,中密~密实,饱和,主要成分为长石、石英,分选较差、磨圆较好。厚度0.00~4.75m,层底标高-7.69~-1.70m,地基承载力标准值fk=210kPa。

第⑥层强风化花岗岩:黄褐色、浅肉红色,散体状,块状构造。局部揭露煌斑岩脉。基岩顶面埋深为4.90~12.20m,强风化花岗岩层承载力标准值fk=500kPa。

2.地下水

拟建场地地下水主要赋存于第⑤层粗砾砂层中,稳定水位2.94~3.37m,为潜水,受海水影响较大。地下水对混凝土结构具有中等腐蚀性,对钢筋混凝土中的钢筋具弱腐蚀性,对钢结构具有中等腐蚀性。

3.建设、设计、施工、检测单位

建设单位为青岛重交沥青有限公司,设计单位为中国石油天然气管道勘测设计研究院,施工单位为中国化学工程重型机械化公司,检测单位为青岛海洋地质工程勘察院。

二、强夯地基处理方案

1.地基基础方案选择

根据地质资料,厚度达10.25m的回填土是地基处理的主要对象。通过对分层碾压方案、桩基础和强夯地基处理方案等的对比分析,因场地已回填完成,如再开挖后分层碾压回填,存在工期长、造价高、回填料来源等问题。桩基础方案同样存在工期、造价、施工难度等问题。强夯方案则不存在前述缺点,对比后选择强夯地基处理方案。

2.强夯地基方案

拟建4座油罐均采用强夯地基处理方式,其中7000kN.mG-03罐、G-04罐三遍强夯施工,夯击能分别为7000kN.m7000kN.m3000kN.m,夯后用砂石土回填,满夯夯击能为1000kN.m5000kN.mG-01罐、G-02罐三遍强夯施工,夯击能分别为5000kN.m5000kN.m3000kN.m,夯后用砂石土回填,满夯夯击能为1000kN.m

三、强夯地基处理效果检测分析

1.检测方法和工作量

强夯地基处理检测采用平板静载荷试验、圆锥动力触探试验和瑞雷波试验三种检测手段。完成检测点123个,其中动力触探点10个,累计钻探边尺116.5m;载荷试验点在每罐基范围内设3台,共12台,压板面积1.0m2;瑞雷波测线10100个点。圆锥动力触探试验、平板载荷试验点位置见图1

2.静载荷试验

12组静载荷试验成果见静载荷试验荷载~沉降量汇总表(表1)和典型的静载荷试验P-s曲线见图1~4静载荷试验荷载~沉降量汇总表和各试验点的P~s曲线可以看出,各试验点静载荷试验最大荷载均加至600kPa,曲线均为直线段,均未达到极限状态。依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-91)中的有关确定复合地基承载力标准值的规定,采用相对沉降控制法确定各试验点的地基土承载力基本值,详见静载荷试验汇总表(2)。

表1.png

1466647025854562.png1466647030794742.png

      图1  1#静载荷试验P~s曲线                       图2  4#静载荷试验P~s曲线



1466647033921381.png1466647036278276.png

         图3  6#静载荷试验P~s曲线                         图4  11#静载荷试验P~s曲线

表2.png

根据表2、表3中的数据,经强夯处理后,G-01G-02G-03G-04罐区地基土的承载力标准值和变形模量见表4 

表3.png

表4.png

3.动力触探试验

动力触探测试试验结果结合载荷试验和瑞雷波测试的结果,检测点各层承载力和变形模量见表4,从表4可看出,除含有块石除动探击数较大外,土层竖向均匀性较好,承载力满足设计要求。各罐区重型动力触探试验统计结果见表5~8

 表5.png表6.png


表7.png表8.png

4.瑞雷波测试结果解释与评价

(1)场地均匀性评价

根据强夯区剪切波等值线图(5)、实测10条测线剖面瑞雷波速度等值线图(例如图6 BBT测线剖面瑞雷波等值线图)和瑞雷波测试结果(表9)综合分析,对场地171m×171m范围按水平方向和垂直方向进行整体均匀性评价。

1)水平方向均匀性评价

瑞雷波测试点114个,剪切波速变化范围为148.8m/s~296.3m/s,平均剪切波速为207.2m/s,变异系数为0.144,依据强夯区剪切波等值线图(5),强夯处理范围内地基土水平方向均匀性较好,场区大部分区域平均剪切波速度大于210.0m/s

2)垂直方向均匀性评价

依据实测10条测线剖面瑞雷波速度等值线图(例如图6 BBT测线剖面瑞雷波等值线图)可以看出竖向地层波速变化规律,场地171m×171m范围强夯处理垂直方向有效深度范围内波速均匀性较好,平均剪切波速为207.2m/s

图5.png

强夯区剪切波等值线图

图6-1.png图6-2.png

瑞雷波速度等值线图

 

(2)强夯有效加固深度

根据场地171m×171m范围强夯有效深度等值线图和表9可知,强夯处理有效加固深度范围如下:

1)5000kN.m区域强夯有效加固深度最大达7.5米,影响深度基本达到该能量加固区基岩面;

2)7000kN.m区域强夯有效加固深度最大达9.4米。

11.jpg 

四、结论

(1)根据试验和本工程实践,证明高能级强夯法处理回填碎石土,效果显著,地基承载力增长达2.5倍以上。

(2)强夯处理范围内地基土水平方向、垂直方向均匀性较好。

(3)强夯处理有效加固深度范围

1)5000kN.m强夯有效加固深度最大达7.5米;

2)7000kN.m区域有效加固深度最大达9.4米;

3)回填土层下原始地层也得到加固,影响深度基本达到基岩面。


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