水下拋石強夯基礎施工技術研究

陳登鳳

(重慶江城水務有限公司，重慶 401519)

水下拋石強夯基礎施工技術研究

陳登鳳

(重慶江城水務有限公司，重慶 401519)

拋石擠淤強夯置換施工方法，是在基底拋投碎石、塊石等粗顆粒材料，將淤泥擠出，并對填石進行強夯使其密實并擠淤，以提高地基強度、降低壓縮系數(shù)，滿足工程建設需要的一種軟基處理方法。本文以重慶市合川城區(qū)涪江上段防洪護岸工程(趙家渡段)為例，介紹一種適用于淤泥質高壓縮性軟土層地基水下拋石強夯基礎的施工技術。

拋石強夯基礎；技術；研究

1 工程概況

合川城區(qū)涪江上段防洪護岸工程(趙家渡段)，是國家“十二五”期間大江大河治理及三峽水利樞紐工程上游沿江庫岸整治工程的一部分，納入重慶市水利局及合川區(qū)政府2013—2014年度重點工程。工程起于合川區(qū)銅溪鎮(zhèn)沙河灣出口的趙家渡渡口，止于渝武高速公路涪江三橋，護岸堤坊全長2355.46m，工程級別為4級，防洪標準為嘉陵江草街航電樞紐工程成庫后20年一遇防洪標準，抗震設計基本烈度為6度。一標段砂巖塊石拋填夯地基處理工程量為：砂巖堆石料拋填196101.29m3；地基強夯加固23130.41m3；碾壓砂巖堆石料置換23130.41m3；沙灣河1號沖溝長度277.60m；澄杠溪2號沖溝長度230.35m；青杠堡3號沖溝長度140.54m。

2 強夯工作原理

將夯錘平穩(wěn)提升到設計要求的高度后自由落下，夯擊時落錘應保持平穩(wěn)，夯位準確，如錯位或夯坑傾斜過大，用砂土將坑底整平，循環(huán)夯擊作業(yè)至設計標高，從而完成本夯實控制點。換夯點重復夯擊，按從內到外、隔行跳打的原則完成全部夯點的強夯施工。完成全部夯點的強夯施工之后用推土機將夯坑推平，再按上述步驟逐次完成強夯施工之后，進行低能滿夯，最后將表層松土夯實。在此過程中，僅控制夯印搭接、夯錘落距和夯擊數(shù)。滿夯施工后用推土機將夯坑推平，最后用壓路機將面層碾壓密實。

3 施工操作要點

工藝流程為：施工準備→場地平整→測量放線→點夯→夯坑回填→滿夯→平整碾壓→檢測驗收。

3.1 施工準備(強夯參數(shù)確定)

3.1.1 夯擊能

采用18.8 t夯錘，提升高度16m；夯擊能188kN×16m=3008kN·m，滿足單擊夯擊能3000kN·m的設計要求。

3.1.2 夯擊次數(shù)

夯擊次數(shù)是強夯設計最重要的參數(shù)之一，通常需通過現(xiàn)場試夯確定，一般以最小夯坑的最大壓縮量、夯坑周圍隆起量來確定。結合工程實際情況，點夯以控制兩擊沉降量不大于40mm為準，但不小于10次。此外要保證夯坑周圍地面不能發(fā)生過大隆起，同時避免因夯坑過深而導致提錘困難。

3.1.3 間隔時間

為消散土中超靜孔隙水壓力，兩遍夯擊之間要求有一定的時間間隔。土中孔隙水壓力的消散速度取決于土的類別、夯點間距等因素。對于滲透性能較差的黏性土等地基，間隔時間一般不少于4周；對于土質滲透性好的地基則可進行連續(xù)夯擊。

3.1.4 夯錘落距

施工前，先由機組測量員和機長共同確定夯錘落距，并做標識。結合設計所要求的夯擊能和夯錘重量，按照單擊夯擊能P=Mh計算出夯錘落距，要求第1擊要達到3000kN·m夯擊能，后因沉降量而確保每一擊均達到和超過要求。

3.2 點夯施工

按梅花形布置夯點，夯點間距5m×5m。強夯主機和夯錘等機械到位后，需對夯錘的落距進行重新確定，為使夯錘的落距在夯擊過程中不改變，特將其固定在強夯主機固定位置上。同時還需測量到位后的錘頂面標高，為計算每擊的夯沉量和夯坑深度提供依據(jù)。

強夯主機將夯錘起吊至預定高度后自動脫鉤，夯錘夯擊地面，測量夯錘頂面標高，減去夯錘就位時的頂面標高即為第一擊的夯沉量。如此反復進行夯擊，直至最后兩擊的平均夯沉量達到設計控制標準。停止夯擊之后，移動主機和夯錘至下一夯點，并進行垂直定位后繼續(xù)進行夯擊施工。當滿足控制條件后，停止夯擊。重復以上操作，完成全部點夯施工。

3.3 夯坑回填

點夯夯擊施工完成后，使用推土機將夯坑周圍的塊石全部推至夯坑內，使夯坑內的塊石高于坑外約5～10mm,然后使用重型振動壓實設備進行壓實。在下雨之前，將坑內塊石振動壓實至滿足規(guī)定壓實度和平整度?；靥畈牧蠎壟淞己?，塊石粒徑不宜大于300mm。滿夯施工時，僅需控制夯錘落距、夯擊數(shù)和夯印搭接情況，無需進行夯點布置和夯沉量觀測。滿夯施工完成后，用推土機平整、壓實地基，使其平整度和壓實度滿足設計要求。

3.4 夯后檢測

強夯施工結束7天后對地基加固質量進行檢測。檢測合格后方可進行下一道工序施工。

4 主要施工設備

a.施工機具。選用ZTM300型強夯機，接重型吊桿25m，夯錘選用2.3m直徑的鑄鋼錘，重量18.8t。

b.輔助施工機械。 25t全液壓吊車1臺，挖掘機6臺，推土機2臺，自卸汽車18輛，裝載機1臺，破碎機1臺，壓路機1臺。

c.測量設備。為滿足該工程施工測量需要，擬投入全站儀、水準儀、鋼卷尺、塔尺等測量設備。

5 質量控制措施

5.1 施工前過程控制

做好圖紙會審、現(xiàn)場踏勘工作，編制施工組織設計(施工方案)，做好施工技術、質量交底工作；做好場地回填、平整工作，嚴把進場材料質量關。

5.2 點夯施工質量控制

在進行標高和坐標復測后，才可進行夯機就位。在施工過程中，必須確保每擊均能達到設計要求的單擊夯擊能。為給計算提供數(shù)據(jù)，需測量錘頂面標高和地面標高、錘頂面至自然地面的高度，并做好記錄。

5.3 局部淤泥包質量控制

由于填土荷載作用，淤泥被推擠后可能產生流動。在場地回填的過程中，可能會發(fā)生淤泥面標高發(fā)生改變的情況，且會造成場地局部淤積，最終形成淤泥包。遇到此情況時，建議先挖除淤泥，回填碎石土，再進行強夯處理，或適當提高強夯夯擊能，采用強夯置換措施處理該情況。

6 結 語

通過對重慶市合川城區(qū)涪江上段防洪護岸工程(趙家渡段)工程施工實踐證明：水下拋石強夯基礎施工技術，可提高人工填土的強度和抗變形能力，同時也可提高其淤泥質軟弱下臥層的強度和抗變形能力，消除場地可液化砂土液化可能，保證場地地基土的整體均勻性和強度。水下拋石強夯技術與其他地基處理技術相比，具有工藝簡單、施工效率高、工期短、施工成本低等優(yōu)點，經濟和社會效益顯著。

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[6] 朱文明，強夯法施工在市政道路路基填筑中的應用[J].科技資訊，2011(24).

Research on Foundation Construction Technology of Underwater Enrockment by Dynamic Compaction

CHEN Dengfeng

(ChongqingJiangchengWaterCo.,Ltd.,Chongqing401519,China)

Replacement construction method of enrockment ground improved by dynamic compaction refers that gravels, stones and other coarse particle materials are thrown at the bottom for squeezing out sludge. The filled stones are dynamically compacted for making it compact and squeezing out sludge, thereby improving the foundation strength, reducing the compressibility, and meeting the needs of project construction. It is a soft foundation treatment method. In the paper, the flood prevention and bank protection project (Zhaojiadu section) on the upper section of Fujiang River in Chongqing Hechuan District is adopted as an example. A construction technology applicable for muddy soft layer foundation underwater enrockment dynamic compaction with high compressibility is introduced.

enrockment dynamic compaction; technology; research

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.07.003

TV52

A

1673-8241(2017)07- 0007- 03