一、项目概况

云南神火铝业有限公司90 万吨水电铝一体化建设项目为云南省“双百工程”，项目深入贯彻落实习近平总书记考察云南重要指示精神，依托绿色能源优势，史无前例的将“5G+MEC”技术融入铝电解领域。项目位于云南省文山州富宁县板伦乡，建筑面积477768.00 m²，勘察范围主要包括：电解车间厂房、整流变电所、阳极组装车间、氧化铝仓库、铸造车间、厂房等。地基大部分为半挖半填地基，最大挖方高度101.70m，最大填方厚度96.40m，地基处理方式为强夯和SDDC 工法。

二、项目规模及投资规模

本项目铝电解工程确定的设计规模为2 个电解铝系列,其中一系列、二系列分别设计选用GAMI 研制开发的，具有国际铝电解先进技术装备水平的SY500 大容量、高效能中间点式下料预焙阳极铝电解槽及其配套技术。项目建成为当地的经济发展带来较大影响及增加税收。建设总投资112.19 亿元；其中勘察费：339.20 万元。本项目是有色行业第一家5G 智慧工厂、国家3A 级铝工业景区，对电解铝行业向绿色化、智慧化具有重要的意义，是全国最大的电解铝项目。

三、复杂程度及影响程度

勘察范围厂区所有建（构）筑物，地基大部分为半挖半填地基，本项目勘察等级为甲级。随着山区大量工业厂房的修建，为了满足建设用地的需求，削峰填谷的建设用地不断增加，而高填方地区一般为地势低洼的地带，国内外关于高填方构筑物结构和地基的设计与计算理论至今尚不完善，导致地基变形病害不断发生，在这些病害中，很大一部分是由于地基处理不当造成的。高填方区进行基础建设在近年的工程案例中，部分工程出现了因高填方区深厚填土产生的不均匀沉降造成地基变形破坏，导致工程质量事故。本项目建成后成功地避免了上述质量问题。

1、技术重难点

（1）地基均匀性问题。场地整平后形成挖、填方地基、半挖半填地基。地表出露地层有压实填土、全风化板岩、强风化板岩及中等风化板岩，各地基土层力学性能差异大，为极不均匀地基，易产生不均匀沉降。存在同一建（构）物的基础可能采用不同持力层的问题。

（2）水文地质问题。工程建设有较大量的挖填工程，从而改变地下水的补、径、排条件。对于挖方区：1）补给总面积不变，但补给径流途径变短，黏性土减少，下渗速度加快；2）改变径流途径，原场地内部分分水岭消失，地下水大部分向东北部填方区汇集；导致在挖方区地表水对开挖揭露地层的冲刷力加强，岩层风化程度进一步加剧，降低其物理力学性能。对于填方区：填土厚度较大，有一定的汇水面积，雨季填土内会形成滞水，沿填筑界面及松散地带径流，会降低填土力学指标，增加土体重度，严重影响边坡稳定性。

（3）高填方地基深厚填土处理问题。对地基沉降变形和边坡稳定性计算不满足规范和设计要求的高填方地基应进行地基处理。浅部覆盖层厚度较小时，优先采用换填法处理；厚度较大时，宜选用强夯置换、碎石桩、SDDC 工法桩等地基处理方法。高填方地基应遵循“三面一体”控制论的原则，重点处理和控制好基底面、临空面、交接面和填筑体4 个关键要素，解决好“三面一体”系统中的主要工程技术问题。高填方地基施工完成1～2 个雨季，地基沉降变形监测基本稳定后才能进行厂区建（构）筑物、边坡支护等的建设工作。

（4）深厚填土区基础形式选择原则。根据场平后地基土组成形式以及主体建筑的荷载、结构形式，针对每一个建构筑物提出了经济节约、技术可行的基础形式及处理意见。整体来说，分为以下4 个区：A、挖方区地段：建筑物均可采用天然地基，以独立基础为宜，以强风化板岩及中等风化板岩为基础持力层，由于基础持力层地基承载力存在较大差异，建议采取褥垫措施，将中等风化板岩出露地段超凿一定深度后进行换填。B、填方区地段：对于结构荷载不大、对地基沉降敏感性低建筑物可采用天然地基，以独立基础、条形基础或筏板基础为宜，采用①压实填土作基础持力层。C、挖填交界地段：同一建筑跨越挖方区和填方区时设沉降缝。场地整平后挖方区及填土厚度小于3.00m 地段可采用天然地基，以独立基础为宜，填土厚度介于3.00～4.50m 地段以墩基础为宜，以强风化板岩及中等风化板岩为基础持力层。填土厚度大于4.50m 地段建议采用桩基础或采用孔内深层强夯法SDDC 工法桩技术进行地基处理，处理至压实填土。勘察单位对基础施工中可能产生的工程问题提出了针对性的意见及建议，专门安排有经验的技术人员驻场进行地基验槽，对施工过程中产生的问题及时会商处理。

（5）深厚填土区桩基础施工的复杂困难。对于重要的建筑物设计单位采用旋挖成孔灌注桩。桩身范围内为压实填土（风化板岩），施工过程中易造成孔壁坍塌，施工极为困难，引发工程质量事故，为防止孔壁坍塌，勘察报告提出了采取适宜的护壁措施建议。桩底浮土必须清除干净方能进行混凝土浇筑施工。桩孔施工必须跳孔桩施工，确保施工安全。严禁在孔口周边堆积弃土、建筑材料等物，确保施工安全。桩基施工时应尽量避免雨季基础施工，如若在雨季施工，应及时对地表水进行疏排。

（6）本项目勘探工作量大，工期紧张，勘探工作面与场地回填强夯地基处理进度相关联，外业勘探过程中存在与其他专业施工单位交叉作业的情况。场地涉及勘探面积较大，施工用水较为不便，现场管理、组织、协调工作要求高，加之地方气候条件差，土方开挖及地基处理机械众多，在勘察施工过程中安全管控难度大大增加。但我司知难而进，克服种种艰难困苦，历时8个月将该项目全面完工并提交了让建设及设计单位满意的答卷。

2、技术创新点

（1）多种勘察手段并用。采用工程地质测绘、调查，解决地表地层分布情况，岩体产状，地表、地下水出露情况等。通过钻探、原位测试（动力触探、标准贯入试验、物探（瑞雷面波测试、钻孔波速测试及地微振测试）以及室内岩土试样物理力学性能试验，对同一个问题采用多种方法进行勘探及相互验证。

（2）采用递进式、分阶段进行勘探。随工作推进，按建设程序，根据详细勘察技术要求，进行详细勘察阶段的勘察工作，后续根据工艺设计要求对总图修改后，需要查明的地方进一步的补充勘察；在总图确定后对部分桩基位置，进行施工勘察，提出施工注意事项。在场地整平开挖、桩孔开挖、基槽开挖及场地软土挖除换填过程中，进行现场验槽，提升对场地岩土工程条件的认识。

（3）高填方地基处理建议。填筑体的沉降变形分瞬时变形和蠕变变形两类，瞬时变形指填筑过程中的沉降变形，应通过填料质量、压实（夯实）质量控制使大部分沉降变形在填筑过程中完成，减少工后蠕变变形数量。高填方地基应进行地基沉降变形和边坡稳定性分析，地基沉降变形或边坡稳定性不满足要求时应进行地基处理，地基处理后也应进行地基沉降变形和稳定变形验算。控制地基沉降变形和保证稳定性是高填方地基设计的主要原则。设计应提出填筑体地基承载力和压缩模量竖向变形控制指标，填筑体抗剪强度水平变形控制指标。高填方地基应分层填筑，分层压（夯）实，分层检验，且处理后的高填方地基应满足密实、均匀和稳定性要求。

（4）高填方深厚填土基础形式选择。勘察成果资料根据勘察过程中原位测试、室内试验结果结合第三方强夯质量检测结果进行综合分析，提出了位于填方区荷载较轻、对沉降敏感度低的建（构）筑物以①压实填土作天然地基基础持力层的建议。在云南省内大型工业厂房建设项目中，对高填方地基首次提出了采用SDDC 工法桩处理至①压实填土或②1全风化板岩的基础设计理念，该基础设计理念得到了设计方、建设方的采纳及运用，经实践检验效果良好，为建设单位节约了工期成本和基础施工费用。