南亚某污水处理厂地基基础设计方案研究论文_张晓军,周智刚

四川准达岩土工程有限责任公司 四川成都 610091

摘要:南亚某污水处理厂拟建场地位于软土地区,由于条件限制,现场无法对厂区进行勘探工作,地质人员根据附件管线钻孔揭示地质条件和其它勘察资料分析得到了厂区土层的相关参数。文章结合现场实际情况对工程厂区存在地质不确定因素和风险进行了分析,并根据现场地质条件提出了相应的地基基础设计方案。

关键词:南亚;污水处理厂;软土;地基基础;设计

1 工程概况

南亚某污水处理厂位于位于印度半岛恒河冲积三角洲Buriganga River北岸,主要处理附近地区的生活污水,以消除目前生活污水对附近河流的污染。工程由场外污水提升泵站(6m3/s)、长约4.8km的输水管线和污水处理厂(50万吨/日)三部分组成,如图1所示。

图1 工程布置图

由于该项木属于国际项目,本次基础设计结合当地及我国规范展开,所参考的规范主要有:《Soils and Foundation》、《Geotechnical Design》、《British Standard Code of practice for Foundations》、《Pile Design and Construction Practice》Fifth Edition、《建筑桩基技术规范》、《建筑地基处理技术规范》和《建筑地基基础设计规范》 [1-7]。

2 工程地质及水文气象条件

2.1 工程地质条件

根据提升泵站、管线勘察资料和现场查勘情况,初步判断拟建区域地质条件基本为:表层为5~6米吹填砂、下部为约10米厚软土层,在埋深约20米处存在相对较好的持力层。

距离拟建场地附近分布有管线BH12号钻孔,位于污水输送干管末端,距离污水处理厂区约500m,钻孔深度33m,钻孔柱状图如表1所示。结合钻孔资料,地质专业对初勘、详勘资料进行了进一步分析,得出供设计使用的典型土层分布及相关参数如表1所示。

表1 BH12钻孔揭示土层及参数表

2.2 水文气象条件

工程所在国大部分地区属亚热带季风型气候,湿热多雨。全年分为冬季(11月~2月)、夏季(3月~6月)和雨季(7月~10月)。年平均气温为26.5℃。冬季最低温度为4℃,夏季最高温度达45℃,雨季平均温度30℃。

根据搜集的水文报告,污水处理厂雨季平均水位为5.94m,50年一遇洪水位7.47m,100年一遇洪水位7.79m。根据项目所在地水文报告,该污水处理厂按50年一遇洪水位7.47设计,天然地面高程约为3.0m,目前天然地面高程低于50年一遇洪水位。

3 不确定性因素及风险

由于污水处理厂区还没有完成征地工作,无法进行现场勘探工作,现场勘察未包括污水处理厂区。污水处理厂区的岩土体物理力学参数主要根据前期靠近污水处理厂区的管线勘探资料以及地质调查,并类比类似工程经验得出。目前现场地勘及提供的地质参数可能存在以下风险:

(1)地质分层困难,准确性差

①该场地为恒河三角洲冲积平原,物质主要为粘土、粉质粘土、粘质粉土和粉细砂层,地层空间分布不均匀,相互交错,相变大。

②当地勘探技术相对落后,目前工程所在地钻探主要采用冲击钻探,通过标准贯入试验击数和贯入管所取土样进行岩芯鉴定。刚开始勘探时采用的是每2米做一次标贯,这样会给土层划分带来困难,存在较大的误差,经过地质人员多次现场沟通协调,改为1m 做一次标准贯入试验和用简易取土器取一次土样,这样做会大大减少土层划分的误差,但是误差依然存在。

③现场勘探主要依靠人力,没有发电机等动力设备,由于人工操作的不均一性也存在一些误差。

④现场勘探技术人员经验欠缺,勘探工人操作不熟练,工作人员纪律较差,当地地质编录人员经常不及时编录和照相。

(2)岩土试验指标不准确

①技术标准差异。项目所在地勘探试验规范主要依据的是ASTM标准,与我国的规程规范存在一些差异,包括土的描述、定名、原位测试、室内试验标准等,给准确认识岩土体的特性造成了困难。

②设备相对落后,现场取土器很简易,很难取到原状土样,导致试验结果不准确;标准贯入试验主要依靠人力操作,有些人为的影响因素;室内试验设备也较落后。

③当地天气炎热,土样从采集到实验室试验过程中,存在土样失水和扰动的情况,导致试验结果失真。

地质资料是进行设计的基础,由于目前场地地质资料具有不确定性,后期地质参数如发生较大变化,可能导致地基基础方案及相应工程量发生较大变化,使工程投资发生改变。

4 地基基础设计方案

根据前述分析可知,场地位于深厚软土上。针对该地质特点,设计需要寻找能经济有效解决深厚软土影响的方案。根据以往工程经验,地基处理方案大体可分为以下几种:①穿越软土层(桩);②加固软土层(复合地基);③使地基预先完成大部分变形(预压);④以上几种方案有机结合。

通过充分考虑,决定对以下几种方案进行研究:①桩方案(灌注桩、内夯扩灌注桩、预应力管桩);②真空联合堆载预压排水固结+水泥搅拌桩方案;③堆载预压排水固结+强夯地基处理+灌注疏桩方案。

其中,桩基方案的基本思路是穿越软土层,尽量深入较好土层,充分利用较好土层的有利作用,布桩原则采用大间距,以减少钢筋和混凝土工程量。同时,灌注桩考虑长螺旋施工技术要求,提供了两种桩长方案,一种是大间距、大桩长;一种是小间距、小桩长,桩长控制以满足长螺旋施工要求为准(根据项目部调研成果控制桩长25m)。

5 结语

基于南亚某污水处理厂现场勘察条件,对现场地质条件进行了不确定性及风险分析,同时,根据工程经验提出了位于软土地层上的厂区地基基础的设计方案,为工程的下一步开展奠定了基础。

参考文献:

[1] 《Soils and Foundation》,BNBC,2012).

[2] 《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008).

[3] 《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012).

[4] 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011).

论文作者:张晓军,周智刚

论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期

论文发表时间:2018/5/24

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