近海吹填區(qū)強(qiáng)夯地基處理技術(shù)分析

劉集杰

摘 要：本文以某項(xiàng)目為例，此項(xiàng)目地基處理工程采用強(qiáng)夯法施工，以該項(xiàng)目地基處理施工經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，總結(jié)近海吹填區(qū)強(qiáng)夯地基處理施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：吹填；強(qiáng)夯；地基處理

1 強(qiáng)夯施工工藝流程

地基處理采用強(qiáng)夯法，對(duì)地表平整面以下約6m深度范圍內(nèi)（+5.0～-1.3mPD）的土體進(jìn)行改良，使其地表平整面以下6m深度范圍內(nèi)（+4.7～-1.3mPD）的土體孔壓靜力觸探（CPTU）錐尖阻力（qc）不小于10MPa，地表平整面以下1m范圍內(nèi)（+4.7～+3.7mPD）的土體現(xiàn)場CBR值不小于15%，總沉降量不超過200mm，不均勻沉降不超過20mm/25m，地震時(shí)土體不可發(fā)生液化現(xiàn)象。

1.1 施工順序

強(qiáng)夯主要施工順序：平整場地，測量標(biāo)高—夯點(diǎn)放線—夯機(jī)就位、對(duì)點(diǎn)點(diǎn)夯—第一遍點(diǎn)夯、驗(yàn)收、整平—第二遍夯點(diǎn)放線—夯機(jī)就位、對(duì)點(diǎn)點(diǎn)夯—第二遍點(diǎn)夯、驗(yàn)收、整平—滿夯后整平—測量夯后標(biāo)高—地基檢測—施工驗(yàn)收。

1.2 施工工藝流程

（1）選用錘底直徑為2.0～2.5m且有排氣孔的20t夯錘；（2）按施工方格網(wǎng)測場地初始標(biāo)高；（3）根據(jù)圖紙精確測放夯點(diǎn)，誤差±20cm，用顯眼標(biāo)志物標(biāo)識(shí)夯點(diǎn)位置；（4）將脫鉤器鋼絲繩長度固定，標(biāo)定落距；（5）夯機(jī)就位，夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，測量夯前錘頂標(biāo)高；（6）起吊夯錘到設(shè)定高度后自動(dòng)脫鉤，待夯錘落下后再測量夯錘頂標(biāo)高，計(jì)算出第一擊夯沉量；（7）重復(fù)以上步驟，按設(shè)計(jì)要求的夯擊數(shù)及控制收錘標(biāo)準(zhǔn)完成一個(gè)夯點(diǎn)作業(yè)；（8）轉(zhuǎn)移夯機(jī)至下一個(gè)夯點(diǎn)重復(fù)完成第一遍錘擊作業(yè)；（9）測量第一遍夯后地面沉降，待孔隙水壓力消散到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行第二遍強(qiáng)夯；（10）夯后及時(shí)排除夯坑及場地明水，并整平；（11）進(jìn)行滿夯，場地整平，施工完成。

2強(qiáng)夯設(shè)備

根據(jù)項(xiàng)目地質(zhì)條件分析，選用單擊夯擊為3000kN·m的宇通重工YTQH450液壓履帶式強(qiáng)夯機(jī)。其有效加固影響深度通過公式計(jì)算得：

其能夠有效加固影響到位于地表以下8～10m深層的回填砂。

3 強(qiáng)夯施工

3.1 施工技術(shù)參數(shù)

（1）錘重與落距。點(diǎn)夯錘重20t、落距15m，普夯錘重20t、落距7.5m。

（2）夯擊點(diǎn)布置及間距。夯擊點(diǎn)布置及間距如圖1所示。

（3）單點(diǎn)的夯擊數(shù)與夯擊遍數(shù)。單點(diǎn)夯擊數(shù)按現(xiàn)場試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，且應(yīng)同時(shí)滿足以下條件：（1）最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm；（2）夯坑周圍地面不應(yīng)出現(xiàn)過大的隆起；（3）不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。

3.2 場地清理及整平

根據(jù)試夯區(qū)測定的平均夯沉量對(duì)場地進(jìn)行清理整平，并清除吹砂過程中附帶入之枯木、雜草等腐質(zhì)物和固體垃圾。

強(qiáng)夯前應(yīng)查明場地范圍內(nèi)底下構(gòu)筑物，管線及其他設(shè)施的位置和標(biāo)高參數(shù)，并采取相應(yīng)措施將其保護(hù)或清理。當(dāng)?shù)叵滤桓呋蚝豢觾?nèi)積水影響施工時(shí)，宜采用人工降低地下水或鋪填一定厚度的松散材料，及時(shí)排除積水。

3.3 測量放樣

（1）平面控制網(wǎng)。根據(jù)已知測量控制點(diǎn)，在施工區(qū)域內(nèi)建立平面控制網(wǎng)，確定平面基點(diǎn)、基線，以便測放施工關(guān)鍵線（如輪廓線、區(qū)域劃分線、試夯區(qū)輪廓線等）、細(xì)部點(diǎn)及方向線等。

（2）高程控制體系。依據(jù)規(guī)范將原有施工水準(zhǔn)點(diǎn)引入施工區(qū)內(nèi)，形成水準(zhǔn)導(dǎo)線或閉合環(huán)，作為施工面高程控制的基準(zhǔn)。

3.4 試驗(yàn)區(qū)施工

以工程地質(zhì)勘查報(bào)告為依據(jù)，在擬加固場地上選取一平面尺寸為50m×50m的具有代表性的試夯區(qū)，試夯順序如下：

（1）在試夯區(qū)內(nèi)進(jìn)行詳細(xì)原位測試，并取原狀土樣測定有關(guān)參數(shù)。

（2）根據(jù)初步設(shè)計(jì)，選取試夯試驗(yàn)參數(shù)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性施工。

（3）施工中做好夯點(diǎn)沉降和周圍底面隆起數(shù)值，沖擊振動(dòng)的影響范圍，超孔隙水壓力的增長和消散情況等施工記錄。

（4）采用與夯前一致的檢測方法在試夯結(jié)束后1～4周進(jìn)行施工質(zhì)量檢測。

（5）根據(jù)試夯前后土質(zhì)測試結(jié)果的對(duì)比分析，確定正式施工的技術(shù)工藝參數(shù)。

3.5 強(qiáng)夯施工

按現(xiàn)場試夯的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定單點(diǎn)夯擊數(shù)，進(jìn)行各個(gè)分區(qū)施工，分別為：施工準(zhǔn)備、試夯、標(biāo)出第一遍夯點(diǎn)位置、第一遍點(diǎn)夯、平整場地、按第一遍點(diǎn)夯施工步驟完成第二遍點(diǎn)夯、滿足間歇時(shí)間后，進(jìn)行滿夯施工、檢測驗(yàn)收。

3.6 平整碾壓施工

碾壓施工前用推土機(jī)將填土推平，低速預(yù)壓4～5遍，然后采用“薄填、慢駛、多次”的方法進(jìn)行壓路機(jī)填方壓實(shí)。碾壓方向從兩邊逐漸向中間，碾輪重疊寬度15～25cm，橫向接頭重疊0.4～0.5m，一般為后輪寬的1/2，前后相鄰兩區(qū)段宜縱向重疊1.0～1.5m，確保無漏壓、無死角、碾壓均勻。

4 檢測

根據(jù)技術(shù)規(guī)格書要求，分區(qū)夯前按照25m×25m正方形網(wǎng)格進(jìn)行CPTU試驗(yàn)，碾壓整平后按照25m×25m正方形網(wǎng)格進(jìn)行CPTU試驗(yàn)和In-situCBR試驗(yàn)，夯后按照75m×75m正方形網(wǎng)格進(jìn)行顆粒分析試驗(yàn)和界限含水率測定試驗(yàn)，各項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果均需滿足技術(shù)規(guī)范及監(jiān)理工程師的要求。

5 強(qiáng)夯施工質(zhì)量控制措施

（1）施工期間應(yīng)測量地下水位和含水量，當(dāng)實(shí)際地下水位及含水量滿足設(shè)計(jì)要求后，方可開始強(qiáng)夯。

（2）強(qiáng)夯錘底面中心應(yīng)對(duì)準(zhǔn)方框中心，保證夯點(diǎn)的準(zhǔn)確。

（3）詳細(xì)記錄施工過程中的各項(xiàng)參數(shù)及特殊情況，及時(shí)分析原因進(jìn)行處理。

（4）點(diǎn)夯停止標(biāo)準(zhǔn)：單點(diǎn)累計(jì)擊沉量小于控制深度時(shí)打足建議的擊數(shù)；強(qiáng)夯坑深度超過控制深度；相同能量后一擊夯沉量明顯大于前一擊。

（5）每擊夯沉量通過測量錘頂面高度的變化計(jì)算。由專人用水準(zhǔn)儀測量，逐擊測量記錄并隨即算出單擊擊沉量，直到滿足停擊標(biāo)準(zhǔn)方可轉(zhuǎn)入下一點(diǎn)施工。

（6）為便于檢查和以防漏夯，記錄以施工坐標(biāo)a、b表示夯點(diǎn)，并分區(qū)記錄和整理記錄。強(qiáng)夯時(shí)必須及時(shí)填寫強(qiáng)夯記錄，夯擊記錄中需記錄夯機(jī)編號(hào)并準(zhǔn)確記錄每個(gè)夯點(diǎn)每夯的夯沉量和最后兩擊平均貫入量。

（7）每更換一次脫鉤繩，都應(yīng)用鋼尺測量脫鉤高度，使其滿足設(shè)計(jì)要求。

（8）控制每遍強(qiáng)夯、推平等工序間的間歇時(shí)間。強(qiáng)夯坑周圍地面不應(yīng)發(fā)生過大的隆起；不因強(qiáng)夯坑過深而發(fā)生起錘困難；強(qiáng)夯擊過程中若出現(xiàn)歪錘，應(yīng)分析原因并及時(shí)調(diào)整，強(qiáng)夯底墊平后才能繼續(xù)施工。

（9）每遍強(qiáng)夯結(jié)束待孔壓消散后，開始下一遍強(qiáng)夯。

（10）最后兩遍滿夯，點(diǎn)夯夯擊完成后，由推土機(jī)將場地推平，再用低能量滿夯，將場地表層松土擊實(shí)，并測量強(qiáng)夯后場地高程。滿夯時(shí)夯擊點(diǎn)搭接寬度不小于1/3錘徑。

（11）強(qiáng)夯施工應(yīng)盡量避開雨季，及時(shí)排除夯坑及場地的積水。

（12）每遍點(diǎn)強(qiáng)夯施工結(jié)束，用推土機(jī)將場地推平按25m×25m方格網(wǎng)測量地面高程。

6 結(jié)束語

巴基斯坦卡拉奇深水港堆場及房建一期地基處理項(xiàng)目采用強(qiáng)夯施工方法取得了很好的成效，已分區(qū)交付使用，可為類似的近海吹填區(qū)地基處理施工項(xiàng)目提供借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]欒茂田，武亞軍，楊慶，等.大連港大窯灣吹填區(qū)軟基的堆載預(yù)壓處理研究[J].建筑結(jié)構(gòu)，2006（4）：10-12+26.