鱼类增殖站基础设计方案探究

引汉济渭黄金峡枢纽鱼类增殖站基础设计方案探讨

1、概况：为了节约用地,引汉济渭工程黄金峡鱼类增

殖站位于汉江支流良心河渣场,站内建筑物位于黄金峡枢纽

工程规划的良心沟弃渣场上游段，距离下游河口1.4～

1.8km。场地设计高程457.5m～460.4m，用地面积67.3亩。站内建（构）筑物从上游至下游依次布置为：室外仿生态池、综合楼、生活消防水池及泵房、1#厂房（鱼种、鱼苗

培育车间和鱼菜共生区）、2#厂房（亲鱼培养车间、催产

孵化和开口苗培育车间）、饲料仓库、室外鱼池（亲鱼池、防疫隔离池、野化训练池、饵料培育池）、室外水循环处

理系统、蓄水池、废(污)水处理站和人工湿地。主要建筑

物有综合楼为拟建场地内最高建筑物，高18.565m，4层；1、2号厂房高7.95m；污水处理站高11.400m；泵房高

8.100m.

2.地质勘察成果：为了能作为建筑物地基，回填时

进行了分层碾压。地勘成果显示，渣场回填物主要为风化

或机械破碎而成的碎石、角砾和砂构成。碎石土的碎石含

量35-5.%，角砾含量25-35%，其余为砂土，碎石粒径3.0-10.0cm不等，个别粒径30cm。岩芯采取率80%左右,平均厚

度13m，顶层标高457-460.0m，层底标高437-450.0m。回

填时间小于两年，均匀性及密实度差，未完成自重固结。

这一层的修正后的重型动力触探击数N63.5为6.4～11.6，

平均值8.4，工程性能差。地勘报告给出的这一层的承载力

为起初为80-110kpa，复核后调整为120-140 kpa，提高了

30-40 kpa。所以,地勘报告建议采用钻孔灌注桩,以强风化

闪长岩、中风化闪长岩作为桩端持力层，桩长15-30m。

3.初次的设计方案：设计认为， EL456以下这层碎

石土不宜作为建筑物地基，而是将原始的河床砾石作为持

力层，承载力选240kpa，选用地质推荐的了钻孔灌注桩方案，共320根桩基，单桩直径80cm，混凝土强度等级C35,

总费用约1885万元，较这三栋建筑物的土建费用还多200

万元。另外,设计院也提出了对EL456以下碎石土进行强夯

的备选方案，希望强夯后承载力达到120kpa。为此，业主

对这两套基础设计方案提出了质疑，要求设计院进一步复

核地基承载力，对基础设计方案进行优化，业主也建议设

计单位研究筏板基础的可行性。

4.业主的几点质疑：

4.1.对密实度差的质疑：动力触探试验适用于判定一般黏

性土、砂类土、碎石类土、极软岩层的物理力学特性。鉴

于碎石土难以取样,规范采用以重型动力触探击数N63.5为主

来划分碎石土的密实度，见表1。地勘结果是N63.5=6.4-

11.6之间,平均值为N63.5=8.4，在5< N63.5≤10区间，也属于稍密范畴。也可以用干容重指标进一步验证密实度的分类,

但这不是规范推荐的方法，碎石土最大干容重一般在21-

22KN/m3之间(级配良好取上限,反之取下限),压实系数λc

≥0.97,当干容重介于20-21 KN/m3区间时,即为中密状态。地勘的结果是碎石土的干容重平均值已经达到21.1KN/m3,

按碎石土的极限干容重22 KN/m3计算,密实度都大于0.96，据此判断绝对属于中密状态以上。因此。从两个指标评价,

碎石土的密实度是在稍密-中密区间比较合理，保守起见，

将密实度定义为稍密。这里需要指出的是,当初设计要求的

碎石土压实系数大于0.97,干容重＞21.4 KN/m3的指标偏高,是不合理的。

碎石土的密实度分类表1

4.2不均匀性问题质疑:碎石土为坝肩开挖回填料，没有级配要求,碎石的骨架颗粒不连续,这也反映在重型动力触

探的试验成果里, 应该是正常的。关于干容重的不均匀问题，再次强调设计干容重指标21.4是偏高的，实测最大

22.25KN/m 3,最小19.21 KN/m 3,平均21.1 KN/m 3,看是不均匀，

这一指标主要看平均值，不要拘泥最小值19.21 KN/m 3。

《地基处理技术规范2012》规定，碎石土的干密度不得小

于20 KN/m 3，压实系数不低于0.97.

参考一下水工混凝土质量评定指标。SL677-2014通过附录求得最小值和保证率P 两个指标按下表来评定混凝土抗压强度质量标准。

设计龄期混凝土抗压强度质量标准

项目

质量标准 优良 合格 最小值不低于设计值的 f cu.k ≤20MPa 85%

f cu.k ＞20MPa 90%

少筋无筋混凝土强度保证率不低于 85% 80%

钢筋混凝土强度保证率不低于

95% 90%

水工混凝土DL/T5144-2015、碾压混凝土DL/T5112-

2009要求检验批的混凝土抗压强度平均值、最小值、强度保证率三个指标同时符合规范规定。

项目 常态混凝土（坝体）

碾压混凝土 混凝土强度平均值 m fcu ≥f cu.k +0.2t σ

m fcu ≥f cu.k +Kt σ 最小值 f cu.k ≤20MPa f cu.min ≥0.85f cu.k f cu.min ≥0.75f cu.k f cu.k ＞20MPa f cu.min ≥0.90f cu.k

f cu.min ≥0.80f cu.k 保证率 ≥80%（设计要求）

至于部分钻孔之间的界面坡度大于10°,规范认为, 条形基础受力层为3B,独立基础受力层为2B,也已超出了持力层厚度的范围,不必要担心.在勘探过程中均未发现有地下洞穴、临空面或软弱夹层。碎石土经过了分层碾压，以上的2个指标也同时验证了均匀性没有问题。

4.3.对回填时间不足2年，未完成固结的质疑：探讨一下固结情况，众所周知，固结理论的研究主要针对粘性土,而碎石土及砂土压缩性小,渗透性大,变形经历时间很短,