[分享]淤泥层厚度最深达35米,该类软土地基的3种处理方案造价及可行性

发表于2018-11-22    331人浏览    0人跟帖    总热度:265  

一、地质条件

场地为新近吹填而成,根据地质勘查资料显示,现状地面绝对标高为3.5~3.8m,场地下卧有深厚的淤泥层,厚度约18~35m,局部达45m,淤泥性质很差,天然含水量82.3%,孔隙比2.43,压缩系数1.84MPa-1,凝聚力只有4.1kPa,属于高压缩性、低强度和低渗透性软弱土层。这种软土的一个显著特性是,沉降变形很大,往往造成很大的工后沉降和不均匀沉降,严重影响上部构筑物的正常使用。

根据地质勘察报告结果揭示,场地主要地层自上而下简述如下:

①人工填土层:冲填土,黄褐色,成份以砂为主,松散装,见植物根系,厚度0.4~2.8M。

②淤泥层:分布于全场地。灰黑色,有腐臭味,湿度饱和,以流塑状为主,含少量腐殖质、砂和贝壳碎片,淤泥层顶绝对标高为1.2~3.2m,层厚平均为18~35m。

③粘土:褐黄色,黄红色,湿,硬塑状,粘性较强,韧性很高,含少量砂粒。平均厚度约10m。

④全风化花岗岩:黄红色带褐黄色,湿,坚硬状,原岩结构尚存。

⑤强风化花岗岩:黄红色带褐黄色,湿,原岩结构清晰,矿物成份以石英和长石为主。

根据附近场区的岩土工程勘察报告,软土层的变形和强度指标如表1:

淤泥层厚度最深达35米,该类软土地基的3种处理方案造价及可行性_1

二、地基处理方案设计

案例项目规划用地面积89397.14m2,因地块东侧、西侧及地块中间的市政道路实施时间远远滞后于我司项目的开发时间,考虑到后期上述市政道路施工时软基处理的沉降将影响到我司项目已建部分的管网、道路及广场硬质景观等,本次软基处理范围包含地块一、地块二之间宽12m的市政道路以及东西两侧市政道路4m范围,总面积约为99294m²。

1、方案一(真空预压方案)

全场地进行软基处理,场地区内的所有排水板打入淤泥及土层约25m。 

场地采用“插板排水固结真空预压法”。该方法主要特点如下:

在需加固的软基中设水平排水砂层和竖向排水通道(塑料排水板),然后将不透气的薄膜铺设在砂层上,借助抽气泵和埋设在砂层中的管道,将膜下土体间的真空抽出,通过施加外荷载(大气压力或堆载土)增加土的总应力,使土中的孔隙水向竖直排水体汇集,最后从水平排水层排出,达到固结软土的目的

该方案综合市场单价约为250元/平方,总造价约2482.3500万元。

方案一特点:施工工艺成熟,按照设计要求处理完成后效果较佳,处理时间约需4-5个月,处理后淤泥含水量大大减少,成固结性土层,软基处理后自然地面沉降2米左右,地基承载力可达8KN/平米,可直接原地面放坡开挖,无需进行另外的开挖支护处理,开挖后的淤泥固结土晒干后可作为回填土使用。

2、方案二(真空预压方案)

全场地进行软基处理:地下室范围以外(包含塔楼地下室)的排水板打入地面以下土层及淤泥层25m,地下室范围以内(不包含塔楼地下室)的排水板打入深度为10m。

地下室范围以外(包含塔楼地下室)的面积为62691m2,地下室区内的面积为36603m2。

其施工方法及特点同方案一,考虑地下室范围承台底桩顶绝对标高为0.7m,目前场地面标高为3.2~3.5m,软基处理深度10m,地下室包括承台开挖深度约2.8m,开挖后软基处理厚度约有7m,这有利于后期桩基础施工。该方案综合单价约为250元/平方,减少地下室范围内排水板的工程量约549045M。总造价约2345.0887万元。

方案二特点:同方案一。但由于地下室区内软基处理深度减少,可能造成软基处理沉降量不足(预计沉降量在1米以内),增加后续地下室开挖工程量。同时,由于地下室区内软基处理深度只有10米,处理过程中淤泥固结程度较方案一有所减弱,造成该区域的淤泥开挖难度略微增加。

3、方案三

地下室范围内(不包括塔楼地下室)的场地换填土处理,其他区域进行软基处理,地下室范围以外(包括塔楼地下室)排水板打入淤泥土层25m。 

地下室范围外(含塔楼地下室)做软基处理,面积为62691m2。地下室范围内区域(共计36603 m2)换填处理。地下室承台底绝对标高为0.7m,地勘报告显示淤泥顶绝对标高为1.2~3.2m,在施打预应力管桩前,采用开山土换填场地内的淤泥,换填后工作面的标高为1.3m,换填土层的厚度不小于2m,换填土方73206m3。做软基处理部位与未做部位交界处需另增设密封墙约16420m,单价约为每米/31元。(换填买土约63206 m3,单价45元/ m3计2844270元;淤泥外运54998 m3,单价72元/ m3,计3959856元;软基处理62691m2,单价250元/ m2,合计15672750元;增加密封墙16420m,单价31元/ m,合计509020元)总造价约2298.5896万元。

方案三特点:施工工艺简单,换填法在淤泥层厚度小于3米时效果最好。但对于洪湾项目的地质条件而言,淤泥层厚度太厚及淤泥层顶面标高太高,采用换填法进行处理时,在开挖淤泥和重型车辆运输过程中对淤泥层产生扰动,容易造成周围已施工完毕的桩发生断桩和偏桩现象,而且在换填过程中容易产生淤泥“反涌”现象,施工措施费用及施工风险难以控制。

三、三种方案的造价比选

1、方案一

总造价:2482.35万元

优点:施工工艺成熟,处理时间较短(约需4-5个月)、经过处理后的场地整体沉降相对稳定,能较大减少后期施工沉降,对后期桩基础施工、室外附属工程及管道等有较好的稳定保护作用,软基处理达2m左右的沉降减少后期基础土方开挖工程量,同时,开挖后的淤泥固结土晒干后可作为回填土使用,减少后期工程外购土方工程量

缺点:施工工艺较复杂,造价相对方案二和方案三较高。

2、方案一

总造价:2345.09万元

优点:同方案一。

缺点:施工工艺较复杂,造价相对方案三较高。

3、方案一

总造价:2298.59万元

优点:施工工艺简单,当淤泥层小于3m时,对软土地基处理的效果好,质量容易得到保证。造价相对较低。

缺点:

1)换填施工需在软基处理完毕后开始,或软基处理在换填施工完毕后施工。相对方案一、二工期时间加长

2)在开挖淤泥和重型车辆运输过程中对淤泥层产生扰动,容易造成周围已施工完毕的桩发生断桩和偏桩现象,而且在换填过程中容易产生淤泥“反涌”现象,施工措施费用及施工风险难以控制

3)置换出的淤泥处理比较困难,运距约20km,并根据运输距离增加运费及处置费用,并在施工和运输过程中受市政道路管理影响施工工期。

四、总结

三种方案比较,方案一与方案二总价相差约140万元,方案二与方案三总价相差约50万元,但方案三加大后续基础开挖工程量约73206方及回填土方工程量,根据综合三种方案优缺点,建议采用方案二。


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