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智慧物流产业园项目地基强夯工程


                                                        
一、
工程概况
        拟建项目为徐州凯熠仓储服务有限公司投资建设的ROME 智慧物流产业园地基强夯项目,该项目位于徐州市贾汪区华阳路南侧,拟建工程由5栋物流仓库、1栋综合楼及1栋设备房组成。经江苏常州地质工程勘察院组织详勘,发现部分土层为轻微液化土,拟计划通过强夯法固结消除土体液化。
二、工程地质情况
拟建场地位于徐州市贾汪区。地貌上属黄泛冲积平原地貌单元,勘察深度28.0m以浅的土体划分为8个工程地质(亚)层,其中①~②层土为第四系全新统(Q4)沉积,③层土为第四系上更新统(Q3)沉积,④层为奥陶系中统阁庄组沉积。各(岩)土层地质特征描述如下:
①层杂填土:灰褐、灰黄色,表层含植物根茎,以粉质粘土为主,局部夹碎砖,为3~5年堆填而成。全场分布,底板埋深0.4~4.0,层底标高28.28~32.27m,厚度0.4~4.0m。
②-1层粉土:灰色,湿,稍~中密,无光泽,摇震反应迅速,中压缩性,韧性、干强度低。局部缺失,底板埋深1.4~5.0m,层底标高26.49~30.35m,厚0.6~3.9m。
②-1-1层粉质粘土:灰色,软塑,局部可塑,稍有光泽,无摇震反应,韧性、干强度中等。局部分布,底板埋深2.4~8.8m,层底标高22.03~29.50m,厚0.4~6.2m。
②-2层粉土:灰色,湿,稍~中密,无光泽,摇震反应迅速,中压缩性,韧性、干强度低。
局部缺失,底板埋深4.8~12.1m,层底标高19.38~27.49m,厚1.5~9.0m。
②-3层粉土夹粉质粘土:灰色,湿,稍密,无光泽,摇震反应中等,中压缩性,韧性、干强度低,局部夹软~可塑状粉质粘土。局部缺失,底板埋深5.5~12.9m,层底标高18.33~27.77m,厚0.5~5.7m。
③-1层粘土:灰黄色,可~硬塑,有光泽,无摇震反应,韧性、干强度中等。全区分布,底板埋深3.5~14.8m,层底标高16.73~27.80m,厚0.7~3.0m。
③-2层含砂姜粘土:灰黄色,可~硬塑,有光泽,无摇震反应,韧性、干强度中等,含较多砂姜颗粒,粒径0.5~5.0cm。局部缺失,底板埋深11.3~18.0m,层底标高13.52~20.02m,厚0.6~5.0m。
④层中风化石灰岩:青灰色、灰白色,中风化,细晶结构,钙质胶结,中~厚层状构造,节理裂隙较发育,岩芯呈块状或短柱状,采取率80~90%,结构面主要为层面及节理面,结合程度一般,岩石完整性为较破碎~较完整,坚硬程度为较软岩~较硬岩,岩体基本质量等级为Ⅲ~Ⅳ级。
场地内孔隙潜水赋存于①层杂填土及②-1层粉土中,地下水补给以大气降水入渗及侧向径流为主要补给源;以自然蒸发及地下径流为主要排泄途径。勘察期间测得孔隙潜水初见水位埋深为1.3~2.8米,标高为29.02~30.59米,测得稳定水位埋深为1.6~3.0米,标高为28.72~30.39米。根据区域水文地质资料,孔隙潜水水位随季节变化特征明显,年变化幅度约2-3m,历史最高水位接近自然地面,近3~5年最高水位接近自然地面。
三、液化情况
        场地内基岩面以浅可能液化的土层为②-1~②-3层,本次勘察采用标准贯入试验判别法,取场地近年最高水位埋深0.00米,按20m判别深度进行计算,液化指数为0.12~5.36,平均值3.05,判定场地内②-1、②-2及②-3层为液化土,液化等级为轻微。
四、理论支持
       1、动力固结:当强夯法应用于处理细颗粒饱和土时,其加固机理则是动力固结理论。强夯时,巨大的冲击能量在土中产生很大的应力波,破坏土体的原有结构,使土体局部发生液化并产生许多裂隙,增大了排水通道,使孔隙水顺利逸出,待超孔隙水压力消散后,土体固结。由于软土的触变性,强度得到恢复。
       2、动力密实:采用强夯法加固多孔隙、粗颗粒、非饱和土是基于动力密实的机理,即冲击型动力荷载,使土体中的孔隙减小,土体变得密实,从而提高地基土强度。非饱和土的夯实过程,就是土中的气相(空气)被挤出的过程,其夯实变形主要是由于土颗粒的相对位移引起。
       3、强夯法消除地基土的液化是借助于夯锤对地基土施加的冲击荷载,使一定范围内的地基土体发生动力反应。由于地基土是非弹性性质,经动力反应后一定范围内的地基土工程性质发生一定程度的改变。当夯锤自由落体时势能转化为动能,在夯击地面的瞬间,动能的一部分以声波的形式向四周扩散,一部分由于重锤与土体的摩擦变成热能,其余大部分动能则使土体产生自由振动,使土体空隙内的空气、水分排出,从而使土体组构重新定向排列,进而消除土体液化、增加密实度。
五、施工参数
      结合地质勘察资料和本公司在贾汪区的施工经验和其他施工方案,考虑到场地地下水位和强夯施工后挤出土体中的水分,本项目推荐采用管井降水+强夯法施工方案。
      1、管井降水应采用pvc管,通过成孔设备钻孔后布置管井,孔深度约为8~10m,管井直径30~40cm,管井采用15m×15m正方形布置。采用水泵抽水后统一排向某处。场地应该根据地势因地制宜开挖明沟,明沟宽度30~50cm,深度30~50cm。通过明沟将强夯挤压出的水和雨水排出场地。