高填方巖溶場(chǎng)地中裸露石芽的地基處理技術(shù)

任繼榮　安　明

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西太原　030009)

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高填方巖溶場(chǎng)地中裸露石芽的地基處理技術(shù)

任繼榮安明

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西太原030009)

摘要:分析了巖溶場(chǎng)地中裸露石芽地質(zhì)條件下，分層碾壓及爆破+分層碾壓地基處理方案的局限性，并結(jié)合實(shí)際案例，提出了強(qiáng)夯法處理方案，闡述了該方案的施工操作要點(diǎn)，指出強(qiáng)夯技術(shù)是巖溶場(chǎng)地中裸露石芽、溶蝕洼地復(fù)雜地貌下地基處理的好方法。

關(guān)鍵詞:巖溶地貌，地基處理，強(qiáng)夯法，裸露石芽

裸露的石芽溶蝕洼地為巖溶地貌的一種類型，在這類地貌中常存在溶溝、溶槽，有時(shí)還會(huì)伴隨豎井、漏斗及落水洞等巖溶構(gòu)造，其中，溶溝、溶槽及石芽間充填有紅粘土、次生紅粘土。因此，在這類場(chǎng)地上構(gòu)筑高填方地基、場(chǎng)地的處理十分困難、復(fù)雜。

1　分層碾壓方案的局限性

分層碾壓方案工藝簡(jiǎn)單，但是由于裸露的石芽，特別是石芽之間間距過小時(shí)對(duì)施工設(shè)備正常行進(jìn)產(chǎn)生影響，使車輛等設(shè)備無法進(jìn)入，從而使石芽間的充填土無法碾壓密實(shí)，或無法進(jìn)行回填作業(yè)。同時(shí)采用常規(guī)分層回填碾壓方案時(shí)，石芽產(chǎn)生障礙，也會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量薄弱處。

2　爆破+分層碾壓處理方案

1)這種方案是對(duì)分層碾壓方案的改進(jìn)，首先對(duì)可能形成地下水滲漏通道的漏斗、豎井、落水洞等進(jìn)行回填處理，回填中應(yīng)設(shè)置反濾層，以避免形成填方地基土的流失和塌陷。對(duì)體積較大的裸露石芽石先采用爆破方法破碎，在遇體積較小(100 m3以下)用破碎錘破碎，推平碾壓密實(shí)后進(jìn)行分層碾壓填筑作業(yè)。

2)爆破+分層碾壓傳統(tǒng)方案的弊端。此方案采用爆破、破碎錘破碎等方法只能清除裸露出地標(biāo)的石芽，而地表以下的石芽間仍存在大量的軟弱土，普通碾壓的影響深度有限，僅有幾十厘米，不能完全對(duì)石芽間的軟弱土加密，致使地基質(zhì)量存在隱患，該方案不能完全消除地基不均勻性。通過爆破、破碎錘破碎后石芽的天然抗滑作用被消除，而且增加了破碎清理的投入。如遇雨季地基及回填料含水量難以控制，各項(xiàng)工作不能銜接，工期難以保證。

3　強(qiáng)夯處理方案

如果欲對(duì)裸露石芽地基進(jìn)行處理，消除石芽的影響，填埋石芽，然后進(jìn)行強(qiáng)夯是一個(gè)比較實(shí)際、可行的方案。

3．1貴州興義電廠裸露石芽場(chǎng)地的地基處理

貴州興義電廠新建工程為2×600 MW燃煤發(fā)電機(jī)組，擬建場(chǎng)地屬峰叢，裸露石芽，溶丘洼地地貌，四面環(huán)山，地勢(shì)較高，由多個(gè)丘崗緩坡組成。其中，煤場(chǎng)、斗輪機(jī)等設(shè)施位于場(chǎng)地南側(cè)的帶狀洼地上，洼地表層被紅粘土、次生紅粘土覆蓋，紅粘土下埋著隱伏石芽，故場(chǎng)地極不均勻。由于斗輪機(jī)在運(yùn)行中對(duì)不均勻沉降敏感，

3．1．1處理方案

地基處理采用強(qiáng)夯法。

用強(qiáng)夯法進(jìn)行原土基地基處理，通過夯沉量的監(jiān)測(cè)，可以了解和發(fā)現(xiàn)場(chǎng)地的不均勻性，并通過對(duì)夯擊數(shù)和夯擊能的調(diào)整、貫入度的控制，達(dá)到地基土加固的均勻性。同時(shí)發(fā)現(xiàn)紅粘土下隱伏的土洞、落水洞等不良地質(zhì)現(xiàn)象，消除隱患。

3．1．2強(qiáng)夯施工參數(shù)

施工能級(jí)。根據(jù)場(chǎng)地原土基紅粘土，次生紅粘土的分布厚度，采用6 000 kN·m，4 000 kN·m和3 000 kN·m三個(gè)能級(jí)。

當(dāng)紅粘土厚度小于5 m時(shí)，采用3 000 kN·m能級(jí);

當(dāng)紅粘土厚度在5 m～7 m時(shí)，采用4 000 kN·m能級(jí);

當(dāng)紅粘土厚度大于7 m時(shí)，采用6 000 kN·m能級(jí)。

3．1．3強(qiáng)夯加固效果

地基加固后，地基承載力特征值fak=200 kPa，地基壓實(shí)度達(dá)到0．96，波速測(cè)試等檢測(cè)都滿足設(shè)計(jì)要求。興義電廠隱伏石芽強(qiáng)夯后被擊碎的石芽見圖1。

3．2昆明機(jī)場(chǎng)土面區(qū)裸露石芽的強(qiáng)夯地基處理

昆明機(jī)場(chǎng)土面區(qū)、工作區(qū)地貌為巖溶地貌、微觀地貌為石芽、溶蝕洼地、溶蝕溝槽等裸露，絕大多數(shù)石芽高度在1 m左右，個(gè)別緊鄰落水洞。溶槽的石芽較高，在溶溝、溶槽及漏斗中充填有紅粘土及次生紅粘土(見圖2)。

圖1　興義電廠隱伏石芽強(qiáng)夯后被擊碎的石芽

圖2　裸露石芽地基原地貌

通過貴州興義電廠隱伏石芽的強(qiáng)夯處理啟發(fā)，決定采用紅粘土或塊石填埋石芽然后強(qiáng)夯處理的方案。

3．2．1處理方案工藝流程

以每層4 m厚度回填→場(chǎng)地平整→對(duì)未完全覆蓋且影響強(qiáng)夯的石芽進(jìn)行炮錘破碎等處理→布點(diǎn)→檢查夯點(diǎn)，夯點(diǎn)位于石芽上部要適當(dāng)移動(dòng)(避免產(chǎn)生翻錘、跳錘)→以夯點(diǎn)間距4．5 m，能級(jí)3 000 kN·m兩遍點(diǎn)夯→對(duì)夯沉量過大處回填夯坑平整后補(bǔ)夯→滿夯→實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)合格進(jìn)行下層作業(yè)，不合格則進(jìn)行補(bǔ)夯合格后進(jìn)行下步作業(yè)。強(qiáng)夯加固工序相對(duì)較為簡(jiǎn)單，分層厚度大，分層數(shù)量少，易于采取控制措施加快施工速度，更便于雨季施工。

3．2．2強(qiáng)夯施工參數(shù)

一、二遍主夯點(diǎn)點(diǎn)夯能級(jí)3 000 kN·m，夯點(diǎn)間距4．5 m，正方形布點(diǎn)，隔行分兩遍完成。停夯收錘標(biāo)準(zhǔn):最后兩擊貫入度平均值不大于50 mm，單點(diǎn)擊數(shù)不小于12擊。每遍夯完后，用回填土將夯點(diǎn)回填整平。當(dāng)主夯點(diǎn)坑深度大于2 m時(shí)，應(yīng)進(jìn)行第三遍主夯點(diǎn)復(fù)夯，能級(jí)1 500 kN·m。停夯收錘標(biāo)準(zhǔn):最后兩擊貫入度平均值不大于50 mm，單點(diǎn)擊數(shù)不小于5擊。最后采用沖擊碾壓對(duì)強(qiáng)夯后的表層進(jìn)行碾壓密實(shí)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的密實(shí)度。

3．2．3強(qiáng)夯施工注意事項(xiàng)

1)在雨期施工時(shí)，要合理安排回填作業(yè)面，一般以2 500 m2～3 000 m2為宜。2)強(qiáng)夯作業(yè)后，如遇雨期夯坑內(nèi)有積水要充分晾曬，再進(jìn)行下道工序。3)在回填分區(qū)內(nèi)，如遇有落水洞和漏斗時(shí)，要預(yù)留該區(qū)域，如回填過程中遇降雨天氣時(shí)可以使雨水暢通排泄。4)回填料主要以紅粘土為主，如承載力較差車輛無法行走可以適當(dāng)回填土加石。5)關(guān)注天氣狀況，防止降水對(duì)施工造成不利影響。

3．2．4處理后的加固效果

處理效果采用壓實(shí)度檢測(cè)。樣本的最大干密度為1．67 g/cm3，最佳含水量為23．6%。

檢測(cè)單位為云南省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站。云南省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)報(bào)告見表1，填埋后石芽地基強(qiáng)夯見圖3。

表1　云南省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)報(bào)告　%

圖3　填埋后石芽地基強(qiáng)夯

4　結(jié)語(yǔ)

根據(jù)興義電廠和昆明新機(jī)場(chǎng)兩個(gè)工程實(shí)踐，證明強(qiáng)夯技術(shù)是巖溶場(chǎng)地中裸露石芽、溶蝕洼地復(fù)雜地貌下地基處理的較好方法，為南方地區(qū)類似工程提供了參考。

參考文獻(xiàn):

［1］CECS 279—2010，強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程［S］．

［2］ 趙明華，徐學(xué)燕．基礎(chǔ)工程［M］．北京:高等教育出版社，2003．

中圖分類號(hào):TU472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1009-6825(2016)17-0052-02

收稿日期:2016-04-01

作者簡(jiǎn)介:任繼榮(1968-)，男，高級(jí)工程師，注冊(cè)一級(jí)建造師場(chǎng)地必須進(jìn)行處理，場(chǎng)區(qū)平均填方高度超過20 m。

Open clint foundation processing technologies of high-filling karst field

Ren JirongAn Ming
(Shanxi Mechanized Construction Group Co．，Ltd，Taiyuan 030009，China)

Abstract:The paper analyzes the limits of hierarchical rolling，blasting+hierarchical rolling foundation processing scheme under the condition of open clint geology conditions in karst field，puts forward dynamic compaction processing scheme by combining with actual example，describes its construction operation points，and finally points out that:dynamic compaction technology is the good foundation processing method under complicated condition of open clint and uvala in karst field．

Key words:karst landform，foundation treatment，dynamic compaction method，open clint