強夯施工工藝總結(jié)及展開

鄧 涌李云晶

（1中交第三航務(wù)工程局，上海市 200032 2中交第一航務(wù)工程局，天津市 300456）

強夯施工工藝總結(jié)及展開

鄧 涌1李云晶2

（1中交第三航務(wù)工程局，上海市 200032 2中交第一航務(wù)工程局，天津市 300456）

基于鹽田港1#納泥塘地基處理施工的實踐，介紹動力排水固結(jié)法處理軟土地基中通過計算及經(jīng)驗對強夯施工參數(shù)進行設(shè)計的過程，形成標(biāo)準(zhǔn)施工工藝流程，具有一定的推廣意義。根據(jù)施工經(jīng)驗以及結(jié)合前人的理論，提出排水固結(jié)法加固地基中影響深度的理論，形成經(jīng)驗公式，為固結(jié)排水施工設(shè)計提供更加科學(xué)的依據(jù)。

強夯 動力排水固結(jié) 影響深度 點夯 普夯 堆載預(yù)壓

1. 前言

強夯法即強力夯實法，又稱動力排水固結(jié)法，通過起重機將大噸位夯錘調(diào)到一定高度后，自由落下，給地基以強大能量的夯擊，使土體中出現(xiàn)沖擊波和很大沖擊應(yīng)力，迫使土層空隙壓縮、土體局部液化，在夯擊點周圍產(chǎn)生裂隙，形成良好的排水通道，孔隙水和氣體逸出，使土粒重新排列，經(jīng)過時效壓密達到固結(jié)，從而提高提及承載力，降低其壓縮性。

一般適用于碎石土、沙土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土以及素填土等地基。根據(jù)地質(zhì)條件及設(shè)計的載荷要求，強夯法又常與堆載預(yù)壓及真空預(yù)壓聯(lián)合處理地基，以期在保證施工效果的前提下達到最大效益。

2. 工程概括

鹽田港西港區(qū)＃1塘堆料區(qū)地基加固工程位于深圳市鹽田區(qū)，沙頭角保稅區(qū)海濱制藥廠和協(xié)和電廠以南，二號泊位用地以西。集團公司Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)用地16.52m2

萬。#1塘為大面積拋土石擠淤場地，Ⅰ區(qū)表層為回填石層厚11m，下游0—5.8m厚淤泥層，Ⅱ區(qū)為表層素填土厚4.5—10m后素填土，下層8—13.5m厚淤泥層，Ⅲ區(qū)為表層12m厚吹填流泥層，下層5m厚淤泥層的地基分部狀況。

3. 試夯施工

3.1 實驗區(qū)平面布置

本次挑選布置于Ⅱ2區(qū)中心位置的試夯區(qū)作為本論文的討論點，該試夯區(qū)面積900m2（30*30），第四系人工填土層(Qml)素填土，褐黃色，稍濕～飽和，土質(zhì)松散。主要由砂質(zhì)粘性土組成，局部含少量強風(fēng)化碎塊，平均厚4.5m。其下淤泥層約厚13.5m。

3.2 施工參數(shù)選擇

3.2.1 夯擊能及夯點間距選擇

根據(jù)地質(zhì)勘察報告，結(jié)合現(xiàn)場實際地質(zhì)勘測情況，按此地質(zhì)條件及地基處理設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合以往類似地質(zhì)條件的地基處理施工經(jīng)驗，夯距按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2002）規(guī)范要求，選取最小值5m×5m，梅花形布置。點夯夯擊能擬定2000 kN.m夯兩遍，控制總夯擊數(shù)在8-12擊，并滿足最后兩擊夯沉量之和小于10cm，普夯夯擊能擬定為1000 kN.m，根據(jù)錘重及最大落距，選用W200A/50t。

3.2.2 強夯有效深度驗算

我剛想放棄，突然想起那句名言“失敗是成功之母”，于是我又做了一次嘗試，真是天助我也，這次竟然成功了。接下來，我又跟著媽媽在泳池里學(xué)習(xí)打水……

根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》JTJ250-98規(guī)定，強夯有效深度：

式中：H－強夯有效深度

m－錘重（KN）

h－落距（m）

α－經(jīng)驗系數(shù)，取0.6經(jīng)計算：

強夯加固有效深度滿足設(shè)計要求。

3.3 施工過程

3.3.1 施工工藝圖

圖1 強夯施工工藝流程圖

3.3.2 施工過程

①夯點布設(shè)

一遍及二遍點夯夯點間距均為5m，布設(shè)原則為一遍夯點與二遍夯點呈“梅花形”穿插布置，具體夯點布置見下圖。

圖2 Ⅱ2夯點布置圖

②第一遍點夯施工

第一遍點夯夯擊能為2000KN.m，夯錘自重12t，落距16.7m，根據(jù)落距及強夯機臂桿與水平面的夾角確定自動脫鉤系統(tǒng)的脫鉤線長度，將強夯機臂桿固定，吊錘就位，對準(zhǔn)夯點逐次夯擊，每擊后測量記錄夯后標(biāo)高，夯擊總數(shù)控制在8-12擊，且最后兩錘沉降量小于10cm即可停錘。第一遍點夯施工結(jié)束后，用推土機平整夯坑，測量第一遍點夯后的地面高程，計算第一遍點夯沉降量，填寫施工記錄。

③第二遍點夯施工

第一遍點夯結(jié)束兩天后，觀測強夯擊密區(qū)的超孔隙水的消散情況。通過現(xiàn)場檢查，間隔兩天后，超孔隙水已經(jīng)消散，可進行第二遍點夯。第二遍點夯施工方法與第一遍相同，夯擊能2000kN.m，夯點間距及每點夯擊數(shù)不變，每擊后測量記錄夯后標(biāo)高。第二遍點夯施工結(jié)束后，用推土機平整夯坑，測量第二遍點夯后的地面高程，計算第二遍點夯沉降量，填寫施工記錄。

圖3 點夯施工

④普夯施工

第二遍點夯施工結(jié)束后，同樣間隔兩天后進行普夯施工。普夯施工夯擊能量1000kN.m，采用搭接夯，每個夯點搭接長度不少于1/4夯錘直徑。普夯結(jié)束后，用推土機整平場地，測量夯后的地面高程，與夯前地面高程對比，計算出總的夯沉量。

3.4 平板載荷試驗

按照設(shè)計要求，地基加固后，要求地面的地基承載力特征值≥180kPa，交工后回彈模量≥60MPa。本次地基平板載荷試驗采用慢速維持荷載法，繪制出p-s曲線，地基承載力特征值采用最大加載力的一半計算。經(jīng)試驗，該試夯區(qū)最大加載力超過360kp，故上述強夯設(shè)計能滿足設(shè)計要求，可按此試夯參數(shù)指導(dǎo)后續(xù)施工。

4. 總結(jié)

4.1 各區(qū)強夯參數(shù)

根據(jù)三個試夯區(qū)地質(zhì)情況，設(shè)計各區(qū)強夯參數(shù)為下表：

表1 各區(qū)強夯設(shè)計

4.2 施工注意事項

施工過程中，要特別注意排水，特別是雨水天氣過后，要等地下水位降到地面兩米以下才可施工，這樣可以有效防止夯坑周圍土體隆起，也不易遇到夯坑太深起錘困難的現(xiàn)象。

4.3 發(fā)散思維

參閱各種強夯施工設(shè)計可知，地基含水率越高，流動性越大，允許最大夯擊能越小。強夯造價低于堆載造價，因此可以根據(jù)地基情況，選擇最大夯擊能，再確定施打排水板深度和堆載強度。

設(shè)計荷載對應(yīng)影響深度減去強夯影響深度，有個高度差，通過前面假設(shè)，堆載荷載亦對應(yīng)一個影響深度值

0高度差，通過兩種處理方式后可達設(shè)計荷載值，因此編制以下經(jīng)驗公式：，若這個深度剛好等于前面所述

注：γ—地基加固區(qū)域內(nèi)平均容重

P設(shè)—加固區(qū)域荷載設(shè)計要求值系數(shù)修正法（α取0.5-0.75）

[1]周紅波，盧劍華，蔣建軍，動力排水固結(jié)法加固浦東機場促淤地基試驗研究[J]，巖土力學(xué)，2005年11月，11期，1779-1784頁

[2]余明亮，王春明，淺議強夯法在軟基處理中的應(yīng)用[J]，建筑工程，2008年，28頁

TU75

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1007-6344（2015）12-0276-02