地基处理施工方案

杭州亿东岩土工程有限公司未来科技城国际教育园项目幼儿园地块软基基处理方案场地基本状况1.1拟建的未未来科技城国国际教育园区区项目，位于于杭州市余杭杭区中泰街道道南湖景区，项项目规划用地地面积为1117944平平方米（约1176.9亩亩），总建筑筑面积约为887105平平方米。场地地西南角拟建建幼儿园，建建筑物约1~~2层。现幼幼儿园区块地地基主要为淤淤填土，主要要成分为建筑筑泥浆，放置置时间约5~~6年，泥浆浆深度约为77～10m，面面积约256600m2。1.2填土区泥泥浆呈流塑状状，长满芦苇苇，土质极软软，承载力基基本为0，含含水量很高，颗颗粒极细，不不能直接上人人和设备。场地现状图本次淤填土区地地基处理主要要针对泥浆层层及3层淤泥泥质粘土层。1.3施工平面面布置二、软基处理工工程条件2.1拟处理地地层根据浙江中材工工程勘测设计计有限公司22015年110月提供的的本项目的岩岩土工程详勘勘报告，应予予以处理的软软土地层为④④1粘土以上的的地层，处理理的厚底为110.1~114.1米。拟拟处理的各土土层状况如下下。①1杂填土：杂杂色、松散、湿湿。成分以粘粘性土为主，含含碎石砖块，揭揭露厚度1..1~5.33m，西侧厚厚度大。①2淤填土（塘塘泥）：灰、灰灰黑色、饱和和，流塑~软软塑，由原状状鱼塘淤泥与与外来排放施施工泥浆组成成，岩性相变变大。本场地地普遍存在，揭揭露或可见厚厚度1.2~~6.3m，相相邻孔的最大大厚度差为44.9m，层层顶坡度达119.2%。粒粒度成份以粉粉性粘粒为主主，渗透系数数为7.6××10-8cm/ss，Es为22.14MPPa，为极高高压缩性、极极低渗透性软软土。本地块块因仅北侧、西西侧有10个个钻孔，大多多范围的层后后及物理学性性质不祥。②粉质粘土：为为原状沉积土土，灰黄色、饱饱和，软可塑塑状，揭露厚厚度1.1~~3.9m，一一般为1.22~1.4mm，层厚较小小。W：35.77%，e：11.030，EEs1~2:44.58Mppa。fakk：120kkPa。③淤泥质粘土：：灰色，饱和和，流塑状，局局部夹层粉土土。揭露厚度度0~4.99m，厚度变变化较大。WW：49.33%，e：11.386，IIp：18..3，Es11~2：3..11MPaa，fak::70kPaa,属高压缩缩性粘土。拟处理地层为极极高压缩性的的①1层和高压缩缩性的③层及杂填土土，处理深度度为10.11~14.11m。2.2水文地质质条件地表水：场地北北侧的地表水水沟深度不详详，宽度大于于15m；东东侧有人工开开挖的水坑，其其深度大于22m，降雨时时地表水从南南侧流于水坑坑中。地下水：杂填土土中有受降雨雨补给的上层层滞水，表层层芦苇根系土土层中有孔隙隙潜水，使①①2层淤填土的的含水量高而而甚稀软。浅浅表地下水从从淤填土面渗渗出向水坑排排泄。2.3地面地形形与地貌条件件由于人工堆填和和开挖，导致致地表高差大大，东、北地地面低，南侧侧高。因地面面稀软和芦苇苇丛生，地面面高程不明。三．地基处理工工程条件分析析3.1地基处理理前准备工程程量大1）清表与平整整工程量大：：具体为大量量芦苇割除，苇苇根清除，场场地高度差的的地表平整。2）平整场地后后的1/10000高程测测量。3）应进行按详详勘要求的建建筑场地补充充勘察和按初初勘要求的道道路场坪勘察察。3.2建筑物类类型为严要求求的沉降敏感感型幼儿园由于①2淤填土土为岩性变异异较大的鱼塘塘淤泥和施工工排放淤泥，含含水量高，强强度极低，渗渗透性极差和和厚度变化大大，表现出强强烈的非均质质性，为确保保幼儿园使用用期的地基绝绝对安全，消消除场地的不不均匀沉降和和使工后沉降降达到极小，所所选用的地基基处理方法应应与之相适应应，尽可能稳稳妥。3.3建筑场地地沉降初步分分析根据勘察报告提提供的北、西西侧10个钻钻孔剖面与全全场地的①2、②、③层土的物理理力学性质，以以及现场踏勘勘了解的情况况，以2层建建筑物的使用用荷载50kkPa，设计计地面标高++9.8m为为条件，采用用分层总和法法对10个钻钻孔进行了主主固结沉降评评估，计算结结果见下表一一（仅考虑现现有10个钻钻孔主固结沉沉降量表）：：表一孔号Z169Z170Z166Z165Z162Z173Z174Z171Z167Z163平均最大差相邻点最大差沉降mm574330348369228517327281264378361346244计算结果仅代表表既有钻孔情情况，更详尽尽的数据有待待补充勘察后后方可得出。表表中数据表明明，固结沉降降量平均不太太大，为3661mm，但但差异沉降量量大，达到3346mm，相相邻点的不均均匀沉降量有有244mmm，差异沉降降率达到100‰，属于明显显的不均匀沉沉降场地。3.4地基处理理的要点与难难点3.4.1地基基处理要点鉴于上述分析，本本场地软土地地基处理的要要点为：通过过排水固结施施工达到地表表承载力满足足下步机械施施工的要求，使使fak≥70kPaa；基本消除除软土的主固固结沉降量和和不均匀沉降降量，建筑物物区的施工沉沉降量达到平平均340mmm以上，差差异沉降率达达到≤3‰。3.4.2地基基处理难点前述分析说明，本本场地的软基基处理难点在在于：1）因现有场地地均为极软淤淤泥，上生长长芦苇、柳树树等植物，应应对耕植土进进行清理，要要解决如何清清表、具备轻轻型机械进场场施工的能力力;2）使用要求不不同，需依使使用要求和补补充勘察资料料，在进行精精确使用分区区的基础上实实行差异式处处理方法与参参数设计、施施工；3）地标高尽管管标高差较大大，但总体平平均标高要高高出设计地面面标高9.88m约1.00m厚度，有有近2万多立立方米流塑状状土体挖卸外外运；4）淤填土渗透透性极差，短短时间难于完完成排水固结结，而且该层层的现有承载载力太低，要要将其提高到到70kPaa以上，必须须有较长的处处理时间或施施加较高的预预压荷载，采采用等载的预预压方式工期期会很长。四．地基处理方方案4.1地基处理理方案比选处理方法优点缺点可用性固化剂法方案成熟，处理理深度大，后后期沉降小工期较不好控制制，操作不安安全，成本太太高不宜堆载预压法方法成熟，处理理深度大，工工后沉降小，成成本较低工期很长（1880天），需需要6m以上上厚度堆载填填土堆卸，消消除差异沉降降较难，表层层刚度低不宜真空预压法方法成熟，处理理深度大，工工后沉降小，无无需堆卸填土土工期较长（预压压时间约1440天），对①杂填土要要打密封墙，预预压荷载较低低，成本较低低宜用于非建筑物物地段短程超载真空预预压动力排水水固结联合法法预压荷载高、工工期短（预压压时间60~~80天）、处处理深度大，工后沉降下、表层强度高，可克服差异沉降专利技术，工期期较短，过程程控制严、成成本较高、要要用1.5mm厚堆载填土土及动力固结结适用于建筑物地地段4.2专利技术术简介4.2.1“快快速消除不均均匀沉降的软软地基处理方方法”（专利号ZZL20066100977705.55）（专利一一）：这是一种基于以以统一的工后后沉降量为标标准，通过不不同使用要求求下的主固结结沉降量精确确计算，将拟拟处理的软土土场地划分施施工区域，以以不同的处理理方法和施工工差数对各施施工区进行控控制，使之达达到各区的施施工沉降量不不同，但工后后沉降量相同同或满足设计计要求。该技技术可在施工工过程中解决决场地的工后后差异沉降的的难题。4.2.2“短短程超载真空空预压动力排排水固结联合合法”（专利号ZZL20066100977704.00）（专利二二）：本专利是静动排排水固结法的的耦合技术。利利用软土在真真空负压作用用下有效应力力逐渐提高但但固结沉降速速率相应不断断下降的规律律，当沉降速速率下降到某某一数值时增增加堆载填土土静力荷载形形成静力叠加加的超载预压压，使软土的的排水固结速速率加快；随随着软土的有有效应力的进进一步提高，超超载下的固结结沉降速率亦亦随之衰减，此此时在堆载填填土上施加适适当能量的动动力荷载，对对软土形成静静动叠加的高高超荷载预压压，促使软土土的固结速率率加快。通过过对软土施加加等载→超载→高超载的排排水固结过程程，促使拟处处理的厚层软软土在较短时时间内以较快快的沉降速率率快速完成排排水固结。具具有处理深度度大，施工沉沉降大，工期期短，工后沉沉降量小，表表层刚度和承承载力高的优优点。4.2.3类似似工程项目名称工程规模时间处理方法简介处理效果威海港新港二期期软基处理工工程16万m22013年专利一，专利二二fak≥80kkPa，工后后沉降<300cm山东日照日照港港石臼港区吹吹填造陆地基基处理工程16万m22012年专利一，专利二二fak≥80kkPa，工后后沉降<300cm汕头东部新城软软基处理工程程试验区4万m22014年专利一，专利二二fak≥1000kPa，工工后沉降<220cm福建福安鑫茂冷冷轧硅钢有限限公司2#、33#厂房地基基处理工程45万m22012年专利一，专利二二fak≥1200kPa，工工后沉降<110cm温州乐清湾港区区南区一期地地基处理工程程45万m22010年竹网+真空预压压+降水+强强夯fak≥1000kPa，工工后沉降<330cm温州民科基地永永兴南园软基基处理工程37万m22009年超软土无砂垫层层浅层真空预预压fak≥50kkPa温州民科基地永永兴北园软基基处理工程47万m22010年超软土无砂垫层层浅层真空预预压fak≥50kkPa4.3地基处理理分区根据本场地的使使用要求与岩岩土工程条件件，采用专利利技术“快速消除不不均匀沉降的的软地基处理理方法”（专利号ZZL20066100977705.55）将场地分分为A、B共2个处处理分区。A区：幼儿园建建筑区，西北北侧约110000m2范围，采用用专利技术“短程超载真真空预压动力力排水固结联联合法”（专利号ZZL20066100977704.00）进行，处处理后要求达达到：fakk≥90kPaa，工后沉降降≤10cm，工工后差异沉降降率≤3‰。B区：南及西南南角道路区，面面积约146600平米，采采用覆水真空空预压方法处处理处理后要要求达到：ffak≥80kPaa，工后沉降降≤20cm，工工后差异沉降降率≤4‰。地基处理分区示示意图如右图图所示。分区面积处理方法A区11000m22“短程超载真空空预压动力排排水固结联合合法”B区14600m22覆水真空预压方方法五．地基处理方方案设计5.1地基处理理施工工艺流流程清表、平整场地、测量标高清表、平整场地、测量标高表层处理、补充勘察、计算并处理分区铺设砂垫层，测量标高铺设砂垫层，测量标高插打塑料排水板，挖密封沟、埋监测仪器插打塑料排水板，挖密封沟、埋监测仪器铺设真空管、土工布，埋真空表铺设真空管、土工布，埋真空表铺设真空膜、安真空泵、密封沟压膜，测量标高铺设真空膜、安真空泵、密封沟压膜，测量标高开泵试抽真空，检查密封性开泵试抽真空，检查密封性真空预压稳压，各项监测项目观测真空预压稳压，各项监测项目观测B区真空膜上铺设一层土工布B区真空膜上铺设一层土工布B区外围设围堰并覆水B区外围设围堰并覆水膜上回填无碎石土或砂保护层后再填山皮土膜上回填无碎石土或砂保护层后再填山皮土适当时间在填土上动力普夯，形成高超载预压适当时间在填土上动力普夯，形成高超载预压停止抽真空、测量标高、静力触探停止抽真空、测量标高、静力触探依静力触探结果设计动力固结参数，埋管井依静力触探结果设计动力固结参数，埋管井停止抽真空、排B区覆水，揭膜晾晒强夯点夯、满夯停止抽真空、排B区覆水，揭膜晾晒强夯点夯、满夯平整场地、标高测量、卸土、换填密封沟淤泥、振动碾压平整场地、标高测量、卸土、换填密封沟淤泥、振动碾压场地养护、施工质量检测、详细勘察、下一步设计场地养护、施工质量检测、详细勘察、下一步设计5.2清表及表表层处理、铺铺砂施工方案案5.2.1施工工工艺流程排场地积水排场地积水人工割除芦苇、开挖排水沟清除表层芦苇根系土平整场地，铺设一层土工织物构筑辅助作业平台平台上铺设一层土工织物轻型机械进场铺设砂垫层5.2.2清表表及铺砂说明明1）因现场地芦芦苇区有积水水，部分区域域积水较厚，达达到50~1100cm，进进场后应第一一时间排水，排排水采用开沟沟排水及排水水泵强排。割除芦苇时应保保证施工人员员的安全，采采用轻型泡沫沫塑料作为工工作面层及运运输通道。所所有施工人员员进入施工区区域必须穿戴戴安全防护用用品（如安全全帽、救生衣衣等），严禁禁施工过程中中单独作业。施工机械选取：：清表时应采采用合适的水水陆用挖机和和长臂挖机，应应先清除A区区芦苇根系土土，再清除BB区。清除时时应铲除表层层30~500cm。2）砂垫层采用用中粗砂作为为水平排水层层兼工作垫层层，厚度0..5m，中粗粗砂含泥量小小于5%，要要求砂垫层厚厚度均匀，表表面平整。铺设砂垫层，施施工前应构筑筑作业平台，拟拟采用构筑工工作垫层+土土工织物的方方式，然后在在垫层上从区区块边缘开始始铺设砂垫层层，在铺设好好的砂垫层上上放置钢板，作作为小型翻斗斗车运输通道道，防止小型型翻斗车在运运砂过程中陷陷入砂垫层，影影响砂垫层的的施工。同时时在铺设砂过过程中，铺设设一条4米宽宽的施工运输输便道，确保保小型机械铺铺砂过程中道道路顺畅。施工工艺要求：：砂垫层的铺铺设采取机械械和人工相结结合的方式，将将砂用十轮大大卡车运至现现场，再用“小型翻斗车车”通过临时便便道将砂运至至处理区，然然后通过人工工作业将其推推平；按照由由施工便道向向四周扩散方方法进行铺设设，直至砂垫垫层施工结束束。5.2.3清表表及铺砂安全全保证措施因场地表层土主主要为流塑状状态淤填土，承承载力极低，不不能直接上人人和机械。施施工前必须采采取措施保证证人员和机械械安全。措施施如下：1）割除芦苇前前，先排除表表层积水、并并开挖细沟排排水。割除芦芦苇时边割边边铺设浮桥等等施工便道。2）芦苇割除后后进行清表，清清表不能采取取普通挖机，拟拟采用水陆两两用挖机，可可在淤泥层正正常行走，保保证挖机安全全。为提高清清表进度，在在场地外围承承载力高的区区域安排长臂臂挖机进行转转运。3）清表完成后后场地极软，为为保证安全，先先在淤泥层上上铺设一层编编织布，编织织布缝制成一一个整体，可可保证施工作作业人员安全全。4）铺砂时采取取小型机械，底底下铺设竹网网、竹笆和土土工布，可保保证铺砂机械械安全。插排排水板采用轨轨道式插板机机，以增加受受力面积。施工便道场地清表竹网编制铺设编织布小型翻斗车倒运运砂料人工铺设砂垫层层5.3真空预压压（A、B区区）施工方案案5.3.1排水水体设计5.3.1.11水平排水体体水平排水体采用用中粗砂，厚厚度0.5mm，砂的含泥泥量小于3%%。5.3.1.22垂向排水体体垂直排水体采用用塑料排水板板。A区；采用SSPB1500型宽塑料排排水板，间距距0.8m~~1m正方形形布设，深度度穿过③淤泥质粉土土底板以下00.5m，上上端高出砂垫垫层0.5mm。B区；采用SPPB100CC型原生料塑塑料排水板，间间距按0.88m~1.00m正方形布布设，打设深深度均达③淤泥质粉土土或②粉质粘土（无无③层土时）底底以下0.55m，上端高高出砂垫层00.5m。塑料排水板打设设采用轨道式式插板机。轨道式插板机5.3.2土工工布设计砂垫层下土工布布：采用2000~2500g/㎡的编编织布铺于平平整后杂填土土或泥填土上上，防止砂垫垫层与回填土土混杂，降低低排水性能。A区真空膜上土土工布；采用用300~4400g/㎡㎡无纺土工布布，保护真空空膜不被扎破破。5.3.3真空空排水系统设设计水平真空排水管管采用￠500mm软式滤滤网真空管，按按一定间距铺铺设。真空泵泵采用7.55kw真空泵泵，按8000-12000㎡/台布布设。真空膜采用0..12-0..16mm厚厚度的三层，每每层真空膜按按场地地形形形状工厂拼制制。真空预压5.3.4密封封沟与密封墙墙密封沟；在无①①杂填土的区区域，于施工工区外边界开开挖密封沟，深深度在1.55m、上宽11.5m、下下宽0.5mm。沟底以上上0.5m回回填无砂粘土土，真空膜应应铺设到沟外外侧沟上地面面不少于1..5m，膜上上覆水。密封墙；在有①①杂填土的区区域，均应打打水泥或粘土土密封墙，墙墙体宽度1..2m，采用用双头搅拌机机成桩，桩径径0.7m，搭搭接宽度0..2m，水泥泥含量不少于于15%，桩桩长达①杂填土层以以下1.5mm。采用二喷喷二搅施工成成桩。真空预压结束后后，密封沟内内的淤泥采用用山皮土进行行换填处理。换换填深度应>>2m。5.3.5BB区覆水真空空预压设计为缩短预压时间间和提高①层固结度，对对道路范围的的B区采用覆覆水预压方法法。在真空预预压试压稳压压开始后在密密封沟内侧的的真空膜用袋袋装粘土堆砌砌高度1~22m的围堰。围围堰在抽真空空后拆除并排排除围堰内的的水。覆水围堰真空预预压5.3.6A区填土超超载设计A区在真空空预压20~~30天左右右，视沉降速速率下降情况况，在真空膜膜表面先铺设设一层3000g/m2的的土工布，然然后土工布上上铺首层0..5~0.88m无碎石砂砂土或粉质粘粘土、粉细砂砂，在观测真真空度无下降降情况后再回回填上层1..0~0.77m碎石土或或山皮土，碎碎石土中的碎碎石粒径小于于10cm，无无尖块石。形形成约1100~120kkPa的超载载预压荷载实实施超载预压压。5.3.7AA区动力加载载设计当堆土真空超载载预压的沉降降速率下降后后，在填土表表面实施动力力普夯。普夯夯单击能6000-12000kN.mm，每点2--5击,夯点点连接，形成成预压荷载大大于150kkPa的高超超载静动预压压，促使软土土进一步加速速排水固结。强夯5.3.8AA区排水强夯夯设计在停止真空预压压，平整场地地，测量标高高和静力触探探后，按静力力触探参数和和标高进行排排水强夯设计计。排水设计:目的的是为了排除除砂垫层中真真空预压存水水和快速消除除强夯产生的的高压孔隙水水。排水采用用管井，深度度达到砂垫层层以下1m，采采用潜水泵抽抽水。强夯点夯:采用用二遍点夯，单单击能6000~12000KN.m，每每点4-8击击，点间距66~8m正方方形布设，第第二遍点夯夯夯点在一遍点点间内插。满夯:一遍满夯夯，单击能8800~12200KN..m，每点11~2击，11/4锤印搭搭接。5.3.9振动动碾压A、B区均应进进行振动碾压压，采用188-22t压压路机进行碾碾压遍数不少少于4遍（来来回为一遍）。5.3.10处处理时间设计计A区:从真空预预压开始后，在在可保证膜上上填土不多于于15天的条条件下，处理理施工时间1100天，大大体为真空预预压试压7天天，真空预压压稳压25天天后填土，440天后形成成填土超载预预压，600~70天后后普夯形成高高超载预压；；80天后停停止真空预压压，85天后后形成降水强强夯，1000天施工结束束。B区：从真空预预压试压稳压压后开始围堰堰覆水，1330天后停抽抽真空排水后后清除表面膜膜晾晒，1440天内完成成表层碾压。5.3.11过过程控制设计计高程测量：在施施工前平整场场地，铺砂垫垫层后，插打打排水板后及及停止抽真空空平整场地后后A、B区均均应进行高程程测量，以确确认地表沉降降状况。静力触探：各区区场地应在工工前及工后进进行同点位静静力触探测试试，确认①2、③层土的处理理效果，而AA区还应在强强夯前进行工工中静探，以以确认前期处处理效果和为为强夯设计提提供依据。A区土方堆载与与普夯时间控控制，依S--T曲线的沉沉降速率及施施工沉降量判判断。5.4施工监测测设计位确保施工质量量和过程控制制，地基处理理过程设计进进行表层沉降降，深层沉降降，孔隙水压压力及侧向变变形监测，具具体设计在补补充勘察后进进行。5.5地基处理理效果预估按上述方案和程程序、控制过过程进行处理理后，可取得得下述结果：：A区：表层承载载力特征值ffak≥100kPPa，软土固固结度≥90%，工工后沉降量不不大于10ccm，场地不不均匀沉降率率≤3‰。B区：表层承载载力特征值ffak≥80kPaa，工后沉降降量不大于220cm，场场地不均匀沉沉降率≤4‰。B区的处理深度度均达③层淤泥质粘粘土底板。六．施工安全保保证措施本工程特点是：：工程量大、施施工机械较多多，因此，保保证安全施工工是本工程的的重要环节，为为保证工程施施工顺利进行行，采取如下下措施：（1）施工作业业前，进行全全员安全教育育，提高全员员安全意识；；（2）公司将不不定期组织安安全大检查，找找出安全隐患患，并加以改改进；（3）现场设立立施工区和安安全区，施工工区禁止无关关人员进入，施施工人员进入入现场必须戴戴安全帽；（4）加强施工工机械各部件件的检查，避避免安全了隐隐患；（5）各机械应应保持不定期期的安全距离离，避免飞石石伤害人和设设备。七．工程量及工工期、造价7.1工程量清清单本工程量清单详详见下表：工程量清单一览览表表一序号工程项目规格单位工程量工程量1场地清表/m2256002编织布200g/m22编织布m2256003竹网0.5m*0..5mm2256004土工布200g/m22m2366005中粗砂排水垫层层厚度0.5mm3183006陆上打SPB1150型塑料料排水板(机机械打长板）长度12m，间间距0.8mm根17187m2062507陆上铺设无纺布布一层300g/m22无纺布m2110008陆上打SPB1100型塑料料排水板（机机械打长板）长度12m，间间距0.8mm根22812m2737509土石方/m31100010强夯/m21100011围堰/m70012真空预压试压、稳压A区80~900天m211000B区130天m21460013整平碾压/m2256007.2各分区造造价预估如下下：工程预估价表二二分区面积预估工