论文导读:xxx工业区建设场地是陆域挖山,海域填海,从而形成的建设场地。
关键词:混凝土,岩石工程,大亚湾石化工业区
 
  xxxx工业区建设场地是陆域挖山,海域填海,从而形成的建设场地。在挖山填海过程中,受自然条件、海洋条件、地质条件和工程特点不同的影响,遇到各种岩土工程问题,采取了不同的处理措施和施工方案。
  一、挖山、填海方法的选择
  挖山、填海工程量大,受自然条件和地质条件,特别是波浪和海流条件的影响,施工难度大,施工质量难以控制。在施工之前,必须对施工方案进行充分的分析和论证,选择科学合理的施工方法,在保证质量的前提下,降低工程造价,加快施工进度,既要保证经济效益,又要创造时间效益。
  由于地形地貌、水深、波浪、潮流、岩土性质、取排水方案以及厂区布置的不同,各地块的填海方案也不同,计划采用三种:干填法施工、吹填法施工和干湿结合法施工。
  1.1干填法施工
  干填法施工是采用开挖、运输等机械设备,并配以碾压、整平机械,开挖附件山体的岩土材料回填到海域,由陆地向海域推进回填的一种施工方法。科技论文。干填法施工可以事先修筑围堤,也可不修筑围堤,回填结束时在回填区的外缘修筑护岸。我们采用先修筑围堤的施工方法。
  干填法施工要求具有一定的自然地理条件。回填海域临近为可供开挖山体,或附近存在可供开挖的土石料;回填区的海域海流和涌浪不能太大,保证回填物质不被海水冲走,不但会给回填造成损失,还会造成附近海域的污染和淤积。如果风浪较大则需要修筑围堤。
  干填法施工有许多优点。开挖与回填同步进行,作业面宽,施工速度快;回填施工后的场地通过强夯或分层碾压处理,地基处理费用低。处理后的场地作为荷重较轻的建(构)筑物和厂内道路的地基。
  1.2吹填法施工
  吹填法施工是采用挖泥船、吹砂船和输泥管等设备将泥砂和水一起抽吹到回填区域,然后泥砂沉淀,泥水分离,形成陆地。吹填法施工与港池或航道的疏浚相结合,可以起到一举两得的作用。吹填法施工一般应在表面有一定厚度的堆填土,形成表层硬壳层,便于后期施工。
  吹填法施工的优点是不需要在陆地开挖土石料,回填料是李勇附近海域的砂源或泥源。不需要大型的开挖、爆破、运输等设备,回填成本低。可以综合李勇航道或港池疏浚的泥砂,可以达到综合利用的目的,如果泥砂方量不足,可在附近海域寻找砂源。
  吹填法的不足之处是吹填之前需要修筑围堤或护堤,防止泥砂流失。吹填后形成陆地不能直接作为建设场地,必须进行地基处理,地基处理费用一般较高。
  1.3干湿结合法施工
  干湿结合法施工是根据自然条件和工程需要,将干填法施工和吹填法施工结合起来,先进行吹填法回填,然后进行软弱地基处理,再进行干填法回填至涉及标高。
  干湿结合法施工的优点是能够充分利用自然资源,从而达到降低工程造价的目的。疏浚港池和航道的泥砂可以用来回填厂区,开挖山体的弃土同样也可以回填厂区,通过资源的合理配置,达到回填方案的最优。软土地基的处理多采用排水固结,而堆载预压是最常用的固结方法,通过合理的工序安排,堆填物质可以首先用作地基处理的堆载材料,之后再作为回填材料试用,将上部堆填和下部的软基处理有机结合起来。
  一般情况下,在原海底有较厚淤泥层存在的大型滨海工程多采用干湿结合法施工。由于海底存在厚层淤泥,即使不吹淤回填,下部淤泥也需要处理,而水下进行软土地基处理非常困难,费用很高。吹淤回填后,原来需要进行的软土基地处理的场地变成了陆地,降低了处理的难度,减少了处理的费用,其代价只是增加了处理层的厚度。
  干湿结合法施工中,应采用系统工程学的理论和方法,将整个修筑围堤、港池航道疏浚、吹淤回填、软基处理、开挖山体、开挖料分选和分类使用、运输堆填等的各个环节、各个不符作为一个整体,统一筹划,统一安排,达到回填场地的同一目标。干填法回填和吹填法回填方量的比例要根据陆地开挖方量和海域泥砂可采方量进行计算论证确定。
  二、围堤或护岸的修筑
  在干填法施工中我们选择预先修筑围堤。修筑围堤是在水中修筑一道基本封闭或半封闭的堤坝,目的是把回填区和周围海域分开,保证回填物质不被海水带走。
  围堤有临时性的,也有永久性的。永久性的围堤一般是回填后陆域的边界,也称为护岸。永久性护岸是将来岸墙的组成部分,修筑时就要考虑其长期稳定性。如果永久性岸墙位置有较厚的淤泥层存在,应采取一定的清淤措施。清淤的方法可以采用爆破挤淤、重力挤淤、挖除淤泥等方法。
   临时性围堤修筑时,一方面要考虑施工期间的稳定性,另一方面要考虑围堤修筑材料对将来建筑物基础施工的影响。如果在临时围堤的位置可能采用桩基础,则应避免采用大的块石修筑。
  修筑围堤的材料可根据材料来源、工程需要和海流即涌浪条件因地制宜选用,主要材料有块石、开山土石、粘土、袋状砂、袋状土等。围堤高度应根据回填标高、潮位确定,围堤断面应满足稳定要求。封闭式围堤应留泄水口。
  三、 开挖堆填层的夯(压)实处理
  开挖、堆填是开山填海工程中的主要工作。开挖和堆填同步进行,是一项系统工程,需要合理设计,精心策划,统筹安排。开挖和回填应在回填区的地基处理和基础设计方案统筹考虑,开山开出的大块石主要用于修筑防波堤、岸墙、护堤(岸)等,除去大块石后的碎石和土料主要用于场地回填。
  回填区若采用桩基,则需要严格控制回填块石的块径,大于30cm的大块石应严禁回填,否则会给后期的桩基施工带来不必要的麻烦。特别是修筑围堰时,应充分考虑建筑物的基础和后期扩建建筑物基础施工可能会遇到的问题。
  填土的处理一般采用分层碾压和强夯处理。分层碾压虽然方法简单经济,但施工质量难以控制,并且影响回填工期。因此在工程实践中,对于大面积的厚层填土,采用强夯处理是一种行之有效的方法。根据填土处理厚度和处理后承载力与变形要求的不同,可以采用不同的夯击能。对于厚度很大的填土层,也可以根据设计要求进行分层强夯。
  四、 海底淤泥层的清除处理
  4.1清淤工程
  根据工程的需要,在某些情况下应把海底的淤泥清除后才能回填,这种清除淤泥的海上工程一般称之为清淤工程。
  清淤施工设备一般采用抓斗式挖泥船或耙吸式抽泥船,挖除的淤泥用船运往航道部门指定的淤泥地点。这种清淤方法一般适用于需要全部清除淤泥,淤泥的厚度不太大的情况。
  4.2重力挤淤
  采用干填法施工时,对下部存在力学强度很低的淤泥层,利用回填土重力的作用,使淤泥层发生破坏和流动,随着回填施工的向前推进,淤泥逐渐被向前排挤,填土层下部的淤泥厚度变小或清除,从而达到清淤的效果。
  重力挤淤一般适用于不要求全部清除淤泥的情况。排挤淤泥的厚度与下部淤泥的流动性和上部填土层的一次堆填厚度有关。回填层一次堆填厚度太大,排挤淤泥的深度越大,为了达到预订的挤淤效果,可根据淤泥层的剪切强度指标设计出堆填层前缘的堆填层高度。随着堆填和挤淤的向前推进,堆填区前缘的淤泥厚度会逐渐变大,从而影响挤淤效果。当挤出淤泥达到一定厚度时,可以采用陆地挖除淤泥的办法将淤泥挖走。
  4.3爆破挤淤
  在海上修筑岸墙或围堤,如果下部存在软弱泥层,则会影响岸墙和围堤的稳定性。为了保证岸墙和围堤的稳定性。为了保证岸墙和围堤的长期稳定,需要将抛填的块石抛至软弱淤泥层之下一定深度,一般可采用爆破挤淤的办法进行施工。爆破挤淤首先是在岸墙或围堤的设计位置抛填块石、碎石,然后在堤坝的一侧放置炸药,进行水下爆破,将淤泥挤出形成沟槽,堤坝的块石在重力的作用下,向沟槽滑移,顶部再堆填块石到预订高度则形成岸堤或围堤,最大深度可达到20m以上。
  五、开挖边坡的评价和治理
   开山填海工程的开挖去一般会形成开挖边坡,有些情况下会形成高度很大的高边坡。边坡的稳定性对场地建筑物的安全会产生影响。科技论文。永久性的高边坡必须进行边坡稳定性评价和边坡治理,临时性的开挖边坡也应保证在安全坡度之内。
  边坡的稳定性评价必须在边坡勘察的基础上进行。岩质边坡应考虑岩石性质、风化程度、结构面发育强度、结构面产状以及地下水的影响等因素确定稳定的边坡坡度。土质边坡应根据土体的物理力学性质、厚度、地下水的影响等因素通过计算和评价确定稳定的边坡坡度。科技论文。
  六、 结束语
  石化工业区场地平整过程中经常遇到开山填海工程,开山填海量大,受外部影响因素多,施工难度大,不同的自然条件下会出现不同的岩土工程问题。常见的岩土工程问题有:填海造陆方法的选择、围堤和护岸的修筑、软基处理、填层的密实处理、开挖堆填层的夯(压)实处理、海底淤泥层的清除处理、开挖边坡的评价和处理等。要解决开山填海中出现的岩土工程问题,必须重视地质勘测工作,对各项检测数据进行科学的分析力求设计到位,减轻施工过程中的压力,尽量做到设计前情况明了,设计方案有明确的针对性,避免在施工中出现设计外的岩土问题,保障项目方对工程质量、安全、工期和效益目标的实现。