淺談“強夯+降水”在沼澤軟土地基中的應用

韓文全

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

1 工程概況

長治市污泥餐廚垃圾處置PPP 項目地基處理工程。由于本工程原為池塘及樹林屬沼澤地，且地基處理面積達4 萬平米，因此地基處理時需同時加固淤泥質(zhì)土、細砂和下臥擾動軟土層。該法綜合了真空井點降水和強夯技術(shù)各自的優(yōu)勢，發(fā)揮了各自的優(yōu)點，有效的解決了強夯施工中的地下水問題，達到了較好的加固效果。

2 工藝原理

工藝原理：根據(jù)不同的軟土地質(zhì)條件確定地下水位調(diào)整降水深度，采用輕型井點降水降低地下水位，達到設計要求后，將一定質(zhì)量的重錘通過吊機從一定的高度自由落下給地基以沖擊與振動，從而提高軟黏土強度并降低其壓縮性的一種加固方法。本工藝的特點是：

1） 加固效果顯著，有效加固深度深。

2） 強夯施工機具簡單、施工速度快、可縮短工期。

3） 節(jié)省投資、降低工程成本。

4） 改善強夯作業(yè)條件，節(jié)約材料、保護環(huán)境。

適用范圍：主要適用于施工現(xiàn)場場地水位較高、河漫灘地及洼地、沼澤地等高水位地區(qū)強夯加固處理。

3 施工應用條件

由于沼澤軟土地基的壓縮系數(shù)與孔隙較大，因此地基在承受外物壓力的過程中會受到十分嚴重的擠壓，進而發(fā)生變形的問題，埋下十分嚴重的安全隱患。軟土地基中，土體含水量較高，一些土體的水分接近飽和，其對地基水的滲透效果產(chǎn)生了十分顯著的影響，無法很好地強化水分吸收的效果。因此，在處理沼澤軟土地基的過程中，應建立相對完善的排水面。軟土地基在外部壓力的影響下會發(fā)生狀態(tài)變化，土體流動性顯著增強，進而降低建筑地基的強度，使承受能力也受到較大影響。這也是觸變性的主要表現(xiàn)形式，其軟土特點十分明顯。

另外，沼澤軟土地基構(gòu)成具有多樣性，如高分散土、細微顆粒等。因此若出現(xiàn)分布不均的情況或受到外力作用時，土體形態(tài)會發(fā)生十分顯著的變化，地基的牢固性也會因此受到較大影響，甚至出現(xiàn)嚴重的安全隱患，造成巨大的損失。在沼澤軟土地基施工中，為了有效防止地基施工中出現(xiàn)十分嚴重的問題，施工人員需具有前瞻性眼光，并采取有效的應對措施，保證地基的安全性與穩(wěn)定性，避免地基出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題。

4 主要技術(shù)要點

4.1 工藝流程

根據(jù)不同的地質(zhì)條件確定地下水位的控制深度——采用輕型井點降水--第一遍夯擊施工——再次進行降水，加速孔隙水的排出——第二遍夯擊施工——檢測驗收。

4.2 關(guān)鍵工序

4.2.1 確定地下水位的控制深度

根據(jù)施工現(xiàn)場不同的地質(zhì)環(huán)境和勘察報告，確定將地下水位深度控制在接近于或大于強夯處理深度。

4.2.2 輕型井點降水

①對于沼澤軟土層地基，由于本地質(zhì)滲水比較嚴重，現(xiàn)場降水采用輕型井點降水；

②降水管井點的位置及深度、間距應根據(jù)施工場地地質(zhì)條件和降水深度確定。封堵井點系統(tǒng)，井點間距可適當加密；

③先將水槍對準井點位置，垂直插入土中，啟動高壓水泵進行沖孔，邊沖邊做上下左右擺動，已加劇土的松動，待水槍下沉到要求的深度時，拔除水槍，迅速插入井點管進行抽水；

4.2.3 第一遍夯擊施工

①當軟土地質(zhì)地下水位深度降至事先確定的深度，等水位穩(wěn)定后，開始進行地基的第一次強夯施工；

②強夯施工范圍采用10m*10m 的方格網(wǎng)測量記錄夯前施工場地標高；

③用白灰灑出夯點輪廓線。夯機就位后，起吊夯錘至預定高度，夯錘自由脫鉤下落夯擊夯點，再測量錘頂高程，反復起吊落錘，連續(xù)夯擊至設計的夯擊點數(shù)，完成一個夯點的夯擊。隨后移動夯錘至下一個夯點，繼續(xù)按設計要求的夯擊遍數(shù)及夯擊質(zhì)量控制指標進行施工，完成本遍夯點的夯擊；

4.2.4 二次降水施工

第一遍夯擊結(jié)束后，推平地基土，立即重新插設井點管連續(xù)抽水，以加速孔隙水的排出和超靜孔壓的消散，迅速恢復軟土結(jié)構(gòu)并提高軟土強度。

4.2.5 二次強夯施工

待二次降水深度降至設計深度后，進行二次強夯施工。

4.2.6 檢測驗收

強夯全部施工完成后，按檢驗試驗規(guī)范要求對夯點土進行現(xiàn)場取樣，進行標準貫入度試驗。

4.3 確定施工參數(shù)

在工程現(xiàn)場施工中，工作人員應充分結(jié)合夯擊施工的基本要求確定錘重，同時還要準確把握夯錘的落距。在工程建設和施工中，嚴格檢查夯錘的質(zhì)量和參數(shù)，確保工程施工的順利進行。在施工中，施工人員應加大對夯錘落距的控制力度，落距不得超過30cm。以基礎形狀和寬度來設置夯點，確保其為梅花形。另外，在強夯后要確保其標高與規(guī)范要求的一致性，進而提高軟土地基夯實的整體質(zhì)量。

4.4 強夯施工分析

在開展一系列試驗后確定指標，方可開展強夯施工，在這一過程中還要確定夯擊的參數(shù)。在最后兩次強夯施工中，工程的沉降量若能達到施工的要求就可立即停止施工。且在夯點處鋪設透水材料，在布置夯點的位置可采取滿夯的措施，以此保證工程平整施工及碾壓施工的質(zhì)量，強化軟土地基的整體處理效果。

5 質(zhì)量控制

1） 質(zhì)量標準

《建筑工程地基與基礎工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202-2002）

《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》（GB50300-2013）

《建筑施工手冊》第四版

《地基與基礎工程施工技術(shù)措施》

2） 質(zhì)量控制措施

①建立、健全項目部的各項質(zhì)量管理制度和材料、機械設備進場檢驗制度；

②安排專人對現(xiàn)場降水、排水系統(tǒng)進行跟蹤檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時整改，確保將水工作的順利進行；

③強夯施工時，應注意夯擊范圍和間歇時間是否符合設計及規(guī)范規(guī)定；

④嚴格按照施工質(zhì)量規(guī)范控制每一個夯點的能量、夯擊次數(shù)、每次夯坑沉陷量、夯擊坑周圍土的隆起量以及埋設測點，并對整個施工過程進行記錄。

6 安全措施

1） 安全標準

①《建筑施工安全檢查標準》（JGJ59-2011）；

②《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》（JGJ46-2012）；

2） 安全管理措施

①建立健全安全生產(chǎn)責任制，并由項目經(jīng)理在現(xiàn)場全面管理負責。設立專職安全員全天、全方位、全過程對施工現(xiàn)場安全情況進行巡視；

②堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”和“管生產(chǎn)必須管安全”的原則，加強安全生產(chǎn)宣傳教育，增強全員安全生產(chǎn)意識，建立健全各項安全生產(chǎn)的管理機構(gòu)和安全生產(chǎn)管理制度、安全責任制的簽訂，配備專職和兼職安全管理人員，有組織有領導的開展安全生產(chǎn)活動；

③各工序施工前，應對施工班組所有成員做好班前安全技術(shù)交底，接受安全技術(shù)教育，熟知和遵守各項安全技術(shù)操作規(guī)程；

④強夯施工必須設專人指揮。機械作業(yè)時，配合作業(yè)人員嚴禁處在機械作業(yè)和行走范圍內(nèi)，配合人員在機械行走范圍內(nèi)工作時，機械必須停止作業(yè)；

⑤嚴禁在電氣設備周圍使用電源和吸煙，以免引起火災；

⑥施工現(xiàn)場下班前，應切斷所有電源，并對開關(guān)箱上鎖；

⑦定期對施工機具設備和高空作業(yè)的設備進行檢查，并有安全員的簽字記錄。

7 環(huán)保措施

1） 環(huán)保標準

《建筑施工現(xiàn)場環(huán)境與衛(wèi)生標準》（JGJ146-2013）

《大氣污染治理工程技術(shù)導則》（HJ2000-2010）

《環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范制訂技術(shù)導則》（HJ526-2011）

2） 環(huán)保管理措施

①嚴格控制施工現(xiàn)場揚塵及噪聲，編制針對性的施工方案；

②做好施工現(xiàn)場污氣排放、噪聲防治措施；

③合理處置固體廢棄物，并按要求編制固體廢棄物處置方案；

8 強夯中的問題及處理措施

8.1 強夯方案審核

在強夯方案審核環(huán)節(jié)，在施工區(qū)域的周圍設置排水溝，同時施工區(qū)域也沒有結(jié)合工程施工的要求采取全封閉措施。不僅如此，施工人員并未對化驗室一側(cè)的區(qū)域設置安全擋板。

8.2 夯擊能量控制

強夯機械重錘在長期使用后會受到很多因素的影響發(fā)生明顯的磨損問題，重錘的質(zhì)量明顯減小，或者還可能出現(xiàn)錯用重錘的問題。且落距無法達到施工的標準也是施工中較為常見的現(xiàn)象。上述因素對強夯夯擊的效果均會產(chǎn)生較為顯著的影響。因此在試夯前，應嚴格控制容易出現(xiàn)差錯的多種要素，同時也要有效確保夯擊施工可充分滿足工程設計和建設的基本要求。

8.3 施工放線誤差控制

放線誤差是施工中較為常見的問題，施工單位在放線施工結(jié)束后，需及時通報監(jiān)理開展施工驗收工作。監(jiān)理環(huán)節(jié)需結(jié)合工程方案的夯擊點對施工放線予以全面控制和檢查，強夯結(jié)束后再對夯擊的位置予以全方位控制和檢查，若發(fā)現(xiàn)嚴重的誤差或漏夯的問題，施工單位需采取針對性措施加以控制和改進，以保證工程施工的整體水平。