在石油化工装置建设中，填海场地常同时面临地层“上硬下软”与装置荷载差异大、变形敏感的问题。若全部打桩，上面的“硬壳层”浪费了；若只做地基处理，用硬壳层来做持力层，底部的淤泥等软土后期变形量较大且很容易出现差异沉降。

在中海壳牌惠州三期某工程中，底部是6-10m厚的海底淤泥，表层是5-8m的开山回填的山皮石地基，场地呈典型“上硬下软”特征。大地巨人携手国内大型化工设计院及高校，研发了“增强强夯 + 刚性桩复合地基”集成技术，通过强夯工艺强化表层地基整体刚度，让填土层变成“硬上加硬”的“钢板”，搭配 PHC 管桩刚性“大长腿”，创新性构建“增强体-加固土-劲网-桩体”协同受力体系，这个被大家称呼为“钢板大长腿”的方案。目前项目已经施工完成，大量传感器和监测设备埋入了地基，进入了长期受力和变形监测阶段。

在明确场地工作模式后，地基处理采用“增强强夯 + 刚性桩”的复合方式：通过强夯提高场地整体刚度与均匀性形成“钢板”，解决大部分面积的轻型建构筑物的承载力和变形问题。对重载区域和变形极为敏感的装置、储罐等区域，设置PHC 管桩“大长腿”站在深部卵石层上，与强夯的“钢板”地基，共同形成增强体、加固土与桩体协同受力的刚性桩复合地基体系，充分利用好场地自身“上硬下软”的特点，大幅节省了工期和造价。

刚性桩复合地基有限元分析

 

工程实施前，通过现场大板载荷试验模拟实际工况，分级加载监测地基沉降与回弹特性，对复合地基的承载能力与变形模量及相关参数进行实测评估。

同时采集桩土应力分布数据，分析强夯处理区与刚性桩区域的受力差异和受荷后的变化特点，并据此对处理参数进行调整与确认，这样在大面积施工前即可明确地基承载与沉降控制范围。通过从方案形成、试验验证到施工落地与长期监测和反演总结的连续闭环，把对专业的执着和对填海地基的深刻认识用于工程实践，并且随着工程实践的发展而完善提升认识，实现持续的技术迭代和进步。

 

现场试验检测

 

地基处理实施阶段，现场布设应力计、土压力盒及水平、竖向测斜管等监测设备，并接入数据采集与分析系统，对桩体受力、桩土相互作用及表层、深部土层受力和位移进行实时连续监测。

监测数据实时汇总与对比分析，用于校核处理效果与设计预期的一致性。“钢板大长腿”方案是18年前我们团队在中化珠海项目“疏桩劲网”设计施工方案基础上的迭代和升级。

现场沉降监测

刚性桩内力监测

 

“钢板大长腿”方案凭借科学的设计、严格的质量管控、精心的施工落地、长期的应力变形监测，获得 EPC 总承包单位和业主的高度认可。工程实践中积累的海量数据和工程经验，反向推动公司“多快好省”技术的持续迭代进步，形成“工程痛点–技术研发–设计施工–监测验证–推广应用”的良性循环。进一步提升了大地巨人公司在石化行业复杂场地地基处理领域的品牌影响力。

刚性桩复合地基桩帽　/　刚性桩复合地基褥垫层成品展示

 

本项目中从方案形成、现场验证到长期监测的持续反馈，也体现了工程实践对技术完善与应用范围拓展的推动作用，使科研更加贴合工程条件，并在既有工程实现能力基础上持续推进技术改进与突破。从深厚填土到填海造地，大地巨人持续探索复杂场地条件下技术可靠性与工程经济性的合理平衡。