強夯地基處理在海勃灣水利樞紐土石壩工程中的應用

李向前　李賀琳

摘 要：為了解決海勃灣水利樞紐土石壩樁號壩1+388～壩1+604段壩基土層的震動液化問題，地基液化層厚度小于6m采用強夯處理，強夯地基處理施工利用50t履帶式吊車等設備，現(xiàn)場通過不同單擊夯擊能、夯點間距的生產(chǎn)性試驗確定施工參數(shù)后進行規(guī)模施工，經(jīng)質(zhì)量檢測，該施工方法成功解決問題，不僅降低了施工成本，而且推動了施工進度。

關鍵詞：土石壩 強夯 地基處理

中圖分類號：TV61 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）11（b）-0067-02

1 工程概況

海勃灣水利樞紐土石壩壩址位于黃河左岸的烏蘭布和沙漠，全長6371.2m。依據(jù)地形地質(zhì)條件將土石壩分為兩段，其中壩0+493.0m～4+043.3m段采用“粘土心墻土石壩+混凝土防滲墻”型式，即采用粘土心墻砂礫石壩，粘土心墻下接20～40m深的混凝土防滲墻防滲，最大壩高16.2m；壩4+043.3m～6+864.2m段僅采用混凝土防滲墻防滲措施。

土石壩壩基處理措施：地基液化層厚度如小于6m則采用強夯處理（樁號范圍：壩1+388.0～壩1+929.0），液化層厚度如大于6m則采用直徑0.8m振沖碎石樁處理，同時結合棄渣處理采取設置壓重平臺的措施來提高壩基土的密實度。

2 強夯施工方法

2.1 施工參數(shù)

2.1.1 設計控制參數(shù)

（1）夯實深度6～7m。

（2）地基土夯實后相對密度不小于0.8。

2.1.2 單擊夯擊能

經(jīng)生產(chǎn)性試驗確定的強夯單擊夯擊能參數(shù)如表1所示。

2.1.3 夯擊遍數(shù)

根據(jù)地基土的性質(zhì)確定，考慮到本施工區(qū)域地層為砂性土地層，加固深度較大，夯擊遍數(shù)采用二遍，再以低能量1000kN·m，每點2擊滿夯一遍，滿夯夯印搭接不少于夯錘直徑的1/4。

2.1.4 夯擊次數(shù)

根據(jù)本工程區(qū)域地層及處理深度情況，第一遍夯擊次數(shù)為6擊，第二遍為4擊，滿夯次數(shù)為2擊，滿夯后對場地進行平整，強夯處理后地基進行密實度檢測。

2.1.5 間歇時間

根據(jù)以往類似工程地層施工經(jīng)驗，本次施工間隔時間擬定為7天。

2.1.6 夯點布置

夯點位置采用正方形插檔法布置，夯點間距3.0m，分為Ⅰ序和Ⅱ序夯點，具體布置如圖1所示。

2.2 施工工序

（1）施工設備組裝、第一次場地平整。將施工用50t履

帶式起重機、18.6t夯錘維護保養(yǎng)，并按照施工方案組裝在一起。將強夯地基處理施工場地平整密實。

（2）測量放樣放夯點。根據(jù)設計施工圖紙，由測量人員進行第一遍夯點放樣，標出第一遍夯點位置并做出標記。

（3）設備就位。50t履帶式吊車、夯錘就位，起吊夯錘并對準夯點位置。

（4）測量并記錄夯擊前夯錘頂部高程。

（5）將夯錘起吊至預先設定高度，首先操作脫鉤裝置，使夯錘自由下落；然后放下吊鉤，再次測量夯錘頂部高程。起吊夯錘，并進行如下檢查：① 檢查夯錘夯擊點中心位移偏差是否滿足規(guī)范小于150mm要求？② 檢查夯坑底部傾斜是否大于30°。

經(jīng)檢查若未發(fā)現(xiàn)上述問題，則繼續(xù)進行該夯點夯擊施工。反之，則應將該夯點夯坑填平后重新進行夯擊；對每一個待夯點連續(xù)夯擊，夯前及每夯一次后用水準儀測量夯錘頂標高，記錄各夯擊次數(shù)下夯沉量及總夯沉量。

（6）按規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊，夯擊施工現(xiàn)場照片施工如圖2所示。

每一個夯點按照上述步驟（3）～（6）施工，完成第一遍全部夯點的夯擊。

（7）第二次場地平整。用推土機將第一遍夯點的夯坑推平，并測量二次平整后的施工場地高程。

（8）按照確定的7天時間間隔后，每一個夯點按照上述步驟（2）～（6）施工，逐一完成第二遍全部夯點的夯擊。

（9）第三次場地平整。用推土機將第二遍夯點的夯坑推平，并再次測量平整后的施工場地高程。

（10）滿夯。以低能量1000kN·m，每點2擊滿夯一遍，滿夯夯印搭接不少于夯錘直徑的1/4，將場地表層松土夯實，并測量夯后場地高程。

（11）整理施工工程資歷，并進行單元驗收、評定。

2.3 質(zhì)量檢測

采用現(xiàn)場“灌砂法”取樣+室內(nèi)試驗的方法對強夯后地基進行質(zhì)量檢測，地基土夯實后相對密度不小于0.8，則滿足強夯地基處理設計要求，否則將采取補夯的方式對地基進行加固處理。

最終經(jīng)試驗檢測：壩基地基土夯實后相對密度均大于0.8，達到了設計要求，有效解決了該段壩基地基土層的震動液化問題。

3 實施效果論述

強夯在土石壩樁號壩1+388～壩1+604段壩基地基液化層處理的成功實施，證明了強夯方案對地基液化層厚度小于6m的地基加固處理的可行性，對原初設的振沖碎石樁地基處理方案進行了優(yōu)化，施工效率顯著提高，減少振沖碎石樁約2.6萬m，節(jié)約投資約72萬元，提前為土石壩壩體填筑施工提供了作業(yè)面，實現(xiàn)了加快施工進度與節(jié)約施工投資的雙贏。

4 結語

（1）本工程對于地基液化層厚度小于6m的，采用強夯處理后，地基土夯實后相對密度顯著提高，施工方法簡單、施工工期相對較短，對工程進度加快有推動作用，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟效益。

（2）土石壩樁號壩1+388～壩1+604段壩基經(jīng)強夯處理后，經(jīng)試驗檢測，壩基地基土夯實后相對密度均大于0.8，達到了設計要求，有效地解決了該段壩基地基土層的震動液化問題。

（3）本次強夯地基處理所采用的施工工序即設備組裝、夯點放樣、夯擊、測量每擊夯沉量、場地平整、質(zhì)量檢測驗收等，便于類似工程推廣應用。

參考文獻

[1] 閆續(xù)屛.李鋒瑞淺談強夯法處理地基[J].山西建筑，2008（6）：135-136.