湿陷性黄土基础处理工法

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1、 长输管线场站湿陷性黄土的基础处理工法冯 海 军武 警 水 电 部 队 榆 济 天 然 气 管 道 工 程 项 目 部高 辉中 石 化 榆 济 输 气 管 道 工 程 项 目 经 理 部1.前言中石化榆济输气管道工程是国家十一五重点工程，全长1045公里，途经陕西、山西、河南、山东 四省。管道 设计输量为30亿立方/年。它的建设对缓解我国天然气市场供求矛盾，改善大气环境、提高人民生活质量，促进沿 线地区经济发展和能源机构调整具有积极作用。榆济（榆林-濮阳- 济南）天然气管道工程途径陕西、山西、河南、山东四省，起点为陕西榆林首站，穿越毛乌 素沙漠南缘，在佳 县过黄河， 进入山西省；经临县、方山、

2、离石、汾阳、文水、平遥、祁县、武 乡、襄垣、平顺进入河南省； 经林县、安阳、内黄、清丰、南乐再进入山东省莘县、东 昌府区、茌平、禹城抵达 齐河宣章屯济南末站。榆林首站-濮阳分输站段，输气管线设计压 力10.0Mpa，管 线采用 711，濮阳分输站-济南末站段，输气管线设计压力8.0Mpa，管 线采用610 ，沿线共 设12座工艺站场、46座截断阀室。2. 工法特点2.1 适用于石油天然气长输管线的站场施工；2.2 适用于湿陷性黄土的基础处理施工；2.3 优化设计，根据实际情况采取合适施工措施，满足设计和规范要求。2.4 施工程序化、管理规范化，降低劳动强度，易于保证安全。3. 适用范围适用于湿

3、陷性黄土的基础处理施工；4. 工艺原理4.1 黄土分布及概述黄土作为一种常见的工程地基，分布很广。其分布南始于甘肃南部的岷山、 陕西的秦岭、河南的熊耳山、伏牛山，北以陕西白于山、河北燕山为界，西起祁连山，东至太行山。湿陷性黄土约占黄土分布面积的 60左右，主要分布于黄河中、下游地区，并具有自东向西、自南向北其湿陷性逐渐加剧的规律。由于黄土颗粒表面含有可溶盐，同时其结构具有肉眼可见的近乎铅直的小管孔、雨水及地表水的浸湿下可溶盐溶解，从而使小土颗粒向大孔隙中滑移，导致地面沉陷，具有这种性质的土称为湿陷性黄土。湿陷性黄土对工程的影响：建筑物开裂、突然下陷、突然失稳等。2.2黎城分输清管站位于山西省黎

4、城县，东接 207 国道。站场东西宽 72 米，南北 长 94 米。放空区位于站场西南角 81 米处，东西长 15 米，南北长 15 米，占地 总面积约 7000 m2。该工程位于较为平坦的农耕区，场地地下水位埋藏较深，场地底层为耕土层， 层土体为湿陷性黄土，施工过程中需 对地基进行加固处理，以满足施工要求，保 证施工质量。结合本工程的自身特点及情况，在施工过程中主要采用了垫层法对地基进行了处理。5. 工艺流程与操作要点5.1 施工方法换土垫层法是将基础下一定深度内的软弱土层挖去，回填强度较高的砂、碎石或灰土等，并夯至密实的一种地基处理方法。常用的 垫层 有：砂垫层、砂卵石 垫层、碎石垫层、灰

5、土或素土垫层、煤渣垫层 、矿渣垫层以及用其它性能 稳定、无侵 蚀性的材料做的垫层等。5.2 垫层法在工程中的应用湿陷性黄土地基处理一般常用的措施主要有垫层法、强夯法、挤密法和预浸水发四种。本文根据本工程的特性和建筑类别具有针对性的采用了垫层法对湿陷性地基进行了处理，既省时、省工又到达了设计和施工需求。5.3 垫层法压实系数的计算土（或灰土）垫层的施工质量，应用压实系数 c 控制，并应符合下列规定：小于或等于 3m 的土（或灰土）垫层，不应小于 0.95；大于 3m 的土（或灰土）垫层，其超过 3m 部分不 应小于 0.97。垫层厚度宜从基础底面标高算起。压实系数 c 可按下式计算：5.4 垫层

6、法的工程施工围墙基槽在开挖后就行了素土夯实（密实度不小于 95%）后并增加垫层，其中包括 3:7灰土、碎石、混凝土垫层三种。其中灰土 垫层夯实后取 样检验以检验是否达到要求。站内、站外场地及道路采用了 3：7 灰土垫层并进行夯实，密实度不小于 95%，夯 实后取样检验以检验是否达到要求。综合楼、水源井泵房、发电 机房房屋主体基础开挖 4m 深，并利用挖出的黄土与过筛的消石灰进行拌合均匀，体 积比为 3:7，形成 3:7 灰土，然后就行回填压实，密实度不小于97%，并分层取样检验以检验是否达到要求。本工程在场 地排水、散水等方面也进行了布置，以防止雨水生活用水渗入地基。如：在建筑物周围设置了现浇

7、混凝土散水；场地为砼场地；站内排水沟为双壁波纹管排水沟，并增设检查井。为了减小建筑物的不均匀沉降，使结构物适应地基的变形，可以利用沉降缝将建筑物分割为若干个体型简单的独立单元，用增设圈梁、基础梁、构造柱等方法，加 强建筑物上部结构的整体刚度。5.5 换土垫层法的作用：提高浅层地基承载力。因地基中的剪切破坏从基础底面开始，随应力的增大而向纵深发展。故以抗剪强度较高的砂或其它建筑材料置换基础下较弱的土层，可避免地基的破坏。减少沉降量。一般浅层地基的沉降量占总沉降量比例较大。加以密实砂或其它填筑材料代替上层软弱土层，就可以减少这部分的沉降量。由于砂层或其它垫层对应力的扩散作用，使作用在下卧层土上的

8、压力较小， 这样也会相应 减少下卧层土的沉降量。加速软弱土层的排水固结。砂垫层和矽石垫层等垫层材料透水性强，软弱土层受压后，垫层可作为良好的排水面，使基础下面的孔隙水压力迅速消散，加速垫层下软弱上层的固结和提高其强度，避免地基 发生塑性破标。防止冻胀。因为粗颗粒的垫层材料 fL 隙大，不易产生毛细管现象，因此可以防止寒冷地区中结冰所造成的冻胀。消除膨胀土的胀缩作用。 7. 质量检测与控制7.1 垫层施工必须保证达到设计要求的密实度。密实方法常用的有振动法、水撼法、根压法等。这些方法都要求控制一定的含水量，分 层铺砂厚约 200300mm，逐层振密或压实，并应将下层的密实度检验合格后，方可进行上

9、层施工。7.2 垫层的砂料必须具有良好的压实性。砂料的不均匀系数不能小于 5，以中粗砂为好，容许在砂中掺入一定数量的碎石，但要分布均匀。7.3 开挖基坑铺设垫层时，必须避免对软弱土层的扰动和破坏境底土的结构。基坑开挖后应及时回填，不应暴露过 久或浸水，并防止践踏坑底。当采用碎石 垫层时，应在坑底先铺一层砂垫底，以免碎石挤入土中。8. 安全措施8.1 严格遵守国家安全管理规定，认真查找工序过程中发生的安全隐患，落实各项措施的实施；8.2 遵守国家有关的安全生产的强制性措施的落实，狠抓安全生产的“ 同时设计、同时施工、同时投入使用”三同时制度落实；8.3 施工用电、行车安全、高空作业、特殊工种等

10、严 格执行相应制度，杜绝无证操作现象；8.4 加强各种设备在施工间隙期间的检查和维修保养工作；8.5 认真落实“ 三工制度” 中安全交底、安全过程控制、安全讲评制度；8.6 加强三级教育培训，在醒目位置悬挂各种安全标识和安全知识的标语牌，使之达到 “我要安全”和做到三不伤 害；8.7 建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、 规范化。8.8 严格执行中石化的“ 十大禁令 ”，确保工程实现“零” 伤害。9. 环保措施9.1 成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加 强对施工燃油、工程材料、设备、废

11、水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物 处理的规章制度，做好交通 环境疏导，随时接受相关单位的监督检查；9.2 将施工场地和作业限制在工程建设允许范围内，合理布置、规范围挡，做到 标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工 现场整洁文明；9.3 对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验 收。同 时，将相关方案和要求向全体施工人 员详细交底；9.4 设立专用排浆沟，对废浆、 污水进行集中， 认真做好无害化 处理，从根本上防止施工废浆乱流；9.5 定期清运沉淀泥砂，做好泥砂、弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落和沿途污染措施，废水除按环

12、境卫生指 标进行处理达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治；9.6 对施工场地道路进行硬化，关在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染四周环境。10.经济效益分析黎城分输站由于施工措施得力，施工质量优良， 为保证榆济管道 10 月 30 日通气做出了贡献，得到业主、监理的好评。 11. 工程实例11.1 黎城分输站黎城分输清管站位于山西省长治市黎城县城北 5 公里处洪井乡北社村附近，207 国道西侧。场 地较为平整，有村级公路直通场区交通条件良好。黎城分输站分为生活区和生产区，占地 7000m2，主体建筑综合楼 800m2。由于 该地区湿陷性黄土分布较广，主体基 础要求下挖 4.2m，其中下部 3m 进行换填，回填 2：8 灰土，回填土密实度不小于 95%。施工时根据湿陷性黄土的特点和工程要求，因地制宜，消除湿陷，采取以地基处理为主的综合措施，消除地基的全部湿陷量或部分湿陷量，防止地基湿陷，保证建筑物的安全和正常使用。12 结束语通过本工程的施工，对湿陷性黄土基础处理总结了一些看法和体会，在此提出希望对大家的以后施工能有所帮助。