就平潭猴嶼海域填海造地工程淺談強(qiáng)夯施工對(duì)周圍建筑物影響及處理措施

王立東

摘 要：結(jié)合平潭猴嶼海域填海造地工程的實(shí)際情況，淺談強(qiáng)夯施工對(duì)周圍建筑物影響及處理措施。

關(guān)鍵詞：夯;觀測(cè);影響;措施;隔震溝

中圖分類號(hào)：U61 ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006—7973（2020）08-0040-02

1 工程概況

平潭猴嶼海域填海造地工程位于平潭島西側(cè)，海壇海峽東岸，平潭海峽大橋以北、猴嶼島以南之間的灘涂海域。本灘涂海域地處潮間帶，水深較淺，且所圍海區(qū)域三面環(huán)山，僅西側(cè)面向海壇海峽。

其中陸域形成面積481736.3m2，交地標(biāo)高為+6.5m。

對(duì)軟土層大于2m區(qū)域，拋填海砂至標(biāo)高-0.5m后，鋪設(shè)厚1m的排水中粗砂墊層形成水平排水通道（原泥面高程高于-0.5m處直接鋪設(shè)1m厚的排水中粗砂墊層），然后進(jìn)行陸上施工塑料排水板。塑料排水板打設(shè)完畢后，進(jìn)行上部加載填筑。上部填料進(jìn)行分級(jí)分層吹填，且在+6.8m以上采用折合30kPa荷載的堆載料進(jìn)行堆載預(yù)壓。卸載后進(jìn)行強(qiáng)夯和振動(dòng)碾壓施工（靠進(jìn)護(hù)岸前30m及排洪溝外側(cè)底邊線10.5m范圍內(nèi)采用振沖密實(shí)），最終交地標(biāo)高為+6.5m。

對(duì)于軟土層厚度小于2m區(qū)域，可直接拋填海砂并進(jìn)行30kPa堆載預(yù)壓，卸載后對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行強(qiáng)夯或振沖密實(shí)，再進(jìn)行振動(dòng)碾壓施工，最終交地標(biāo)高為+6.5m。

2 強(qiáng)夯施工

本工程護(hù)岸前沿線30m后方、排洪溝外側(cè)底邊線10.5m以內(nèi)區(qū)域采用強(qiáng)夯施工工藝，點(diǎn)夯夯能分別取4000kN·m及3000kN·m。強(qiáng)夯后進(jìn)行振動(dòng)碾壓，4000kN·m強(qiáng)夯加振動(dòng)碾壓面積為360521m2，3000kN·m強(qiáng)夯加振動(dòng)碾壓面積為37546m2。

施工技術(shù)參數(shù)：

（1）錘重與落距：采用錘重20t，落距為15～20m。

（2）單位夯擊能。第一遍點(diǎn)夯單擊能為3000～4000KN·m，每遍8擊;第一遍點(diǎn)夯完成后，將場(chǎng)地推平，再進(jìn)行第二遍點(diǎn)夯。第三遍為滿夯，滿夯單擊能為1000KN·m，滿夯搭接三分之一錘。

（3）夯擊點(diǎn)布置及間距。第一遍點(diǎn)夯間距為7×7m，每二遍點(diǎn)夯呈梅花狀插在第一遍點(diǎn)夯之間，間距為7×7m;第三遍為滿夯。

（4）單點(diǎn)的夯擊數(shù)與夯擊遍數(shù)。單點(diǎn)夯擊數(shù)應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)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)發(fā)生過大的隆起;③不因夯坑過深而發(fā)生起錘困難。每夯擊點(diǎn)之夯擊數(shù)一般為5～10擊。夯擊遍數(shù)采用3遍，最后一遍以低能量滿夯一遍，以加固前幾遍之間的松土和被振松的表土層。

（5）兩遍間隔時(shí)間。兩遍夯擊之間應(yīng)有一定的時(shí)間間隔，以利于土中超靜孔隙水壓力的消散，待地基土穩(wěn)定后再夯下遍，兩遍之間間隔采用7天。

（6）處理范圍。強(qiáng)夯處理范圍應(yīng)大于建筑物基礎(chǔ)范圍，每邊超出基礎(chǔ)外緣的寬度宜為設(shè)計(jì)處理深度的1/2～2/3，并且不小于3m。

3 強(qiáng)夯對(duì)周圍建筑物的影響

通常在強(qiáng)夯施工過程中，會(huì)發(fā)生在巨大的夯擊能。在此作用下，夯點(diǎn)中心會(huì)迅速地下沉，累積的沉降量甚至能達(dá)到1米以上。夯坑四周的土體也會(huì)拱起，所以地基土體定然會(huì)發(fā)生很大的變形，地基土體一旦變形，周圍建筑物必然會(huì)收到激烈的夯錘對(duì)地上施加的沖擊能量，以振蕩波的形式在地基彈性體半空間中傳達(dá)，改變著土體的物理力學(xué)性質(zhì)。振蕩波通常以體波和面波的形式從夯點(diǎn)向外傳達(dá)，這時(shí)地基中形成了一個(gè)波場(chǎng)。體波分為縱波和橫波。體波遵循半球邊緣傳達(dá)的原則，波陣面向外傳遞?？v波的能量導(dǎo)致了拉壓土體的現(xiàn)象，能讓孔隙水壓力增大，進(jìn)而解體了土骨架。然而隨后抵達(dá)的橫波能夠使解體的土顆粒更加密實(shí)。面波主要分為瑞利波與洛浦波，面波中的夯擊能只局限在地表層附近區(qū)域內(nèi)傳達(dá)，面波可讓表層土體松動(dòng)，然后形成松懈區(qū)。能夠看出頭波對(duì)地基壓密沒有什么作用，但是對(duì)建筑物發(fā)生的振蕩極大，是有害波的領(lǐng)域。從上述的原理剖析總結(jié)，地基土的擠密和表層的松懈變形是沖擊力的作用結(jié)果，這樣地基必然會(huì)變形，然后影響了周圍建筑物根底的安全。

在施工試夯過程中，因夯擊能量高，振動(dòng)影響大。同時(shí)對(duì)附近建筑物進(jìn)行跟蹤觀測(cè)，其中距離施工區(qū)最近的最具代表性a、b、兩點(diǎn)變化如下：

a 距離夯點(diǎn)約280m的魯匙村村民的一棟無(wú)人居住住宅面向施工區(qū)一側(cè)墻體開裂，裂縫由下到上，下側(cè)最寬處8.3mm，上側(cè)最窄處0.1mm，裂縫長(zhǎng)度1136mm。停止試夯施工三天后，裂縫無(wú)變化。

b距離夯點(diǎn)約460m的魯匙村鋼筋混凝土倒錐殼水塔（120t、26m高）沉降、傾斜等做了觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)異常。

4 采取的施工措施

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘測(cè)，對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為減少振動(dòng)對(duì)附近建筑物的影響而又達(dá)到施工目的，參照單擊夯能、場(chǎng)區(qū)地下水位等因素，確定增加開挖隔震溝施工方案。具體措施為：在施工邊線，距a點(diǎn)248米和b點(diǎn)424米處，開挖一道長(zhǎng)210米、深4.5米（與夯點(diǎn)同一平面）的隔震溝。

隔震溝開挖完成后用同能量級(jí)強(qiáng)夯法進(jìn)行試夯，一邊檢測(cè)，一邊觀測(cè)。

經(jīng)檢測(cè)結(jié)果表明：隔震溝兩側(cè)振動(dòng)明顯不同，溝內(nèi)測(cè)（距夯點(diǎn)50M）地面垂直振速為Vx=0.92cm/s，溝外側(cè)（距夯點(diǎn)58M）地面垂直振速Vm.=0.35cm/s。同時(shí)對(duì)距夯點(diǎn)約270米a點(diǎn)裂縫進(jìn)行觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)有增長(zhǎng)變化，對(duì)距夯點(diǎn)約450米b點(diǎn)水塔進(jìn)行沉降和傾斜觀測(cè)，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。

之后正式開始強(qiáng)夯施工，經(jīng)過3個(gè)月的施工，完成全部施工任務(wù)。對(duì)施工期間觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，其中a 點(diǎn)住宅墻體裂縫，最終數(shù)據(jù)為，下側(cè)最寬處8.5mm，增長(zhǎng)了0.2mm，上側(cè)最窄處0.1mm，未變，裂縫長(zhǎng)度1257mm，增長(zhǎng)121mm。 b點(diǎn)水塔沉降、傾斜等數(shù)據(jù)未有明顯變化，未發(fā)現(xiàn)異常。由此可見，隔震溝起到了良好的隔震作用，故在一定的條件下，采用隔震溝措施，可以解決強(qiáng)夯對(duì)附近建筑物的部分影響，可以擴(kuò)大強(qiáng)夯的使用范圍。

5 結(jié)論

本文就平潭猴嶼海域填海造地工程，強(qiáng)夯施工對(duì)周圍建筑物影響及處理措施進(jìn)行了分析，重點(diǎn)對(duì)強(qiáng)夯施工方法、施工參數(shù)、強(qiáng)夯對(duì)周圍建筑物的影響、采取的措施等進(jìn)行了介紹，希望可以為在相似環(huán)境條件下，遇到強(qiáng)夯施工對(duì)周圍建筑物影響問題及采取措施提供參考。

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