強(qiáng)夯地基施工中大面積土方處理的重難點(diǎn)分析及質(zhì)量控制措施

萬松，鄒雙，王云飛，李科熙，唐開中，陳旭超

（中建二局核電建設(shè)分公司，廣州 518000）

1 工程案例

1.1 項(xiàng)目概況

某工程位于深圳市龍華區(qū)大浪街道簡坑嶺， 擬規(guī)劃建設(shè)一座垃圾發(fā)電廠，總面積約為40.6 萬m2，紅線內(nèi)建設(shè)用地面積約為30.7 萬m2，臨時(shí)用地面積約9.9 萬m2，場(chǎng)地總填方量為2 539 000 m3，總挖方量（壓實(shí)后土方）2 546 820 m3，凈方量+7 820 m3，填方高度約為50 m，廠區(qū)土石方基本平衡，場(chǎng)地回填土主要采用強(qiáng)夯法，局部保護(hù)區(qū)內(nèi)采用碾壓回填。

1.2 強(qiáng)夯地基設(shè)計(jì)概況

1）分層厚度≤6 m，夯擊能3 000 kN·m，收錘標(biāo)準(zhǔn)≥10擊，最后兩擊平均夯沉量≤5 cm。

2）分層厚度6～8 m，夯擊能4 000 kN·m，收錘標(biāo)準(zhǔn)≥13擊，最后兩擊平均夯沉量≤10 cm。

強(qiáng)夯法采用兩遍點(diǎn)夯，兩遍滿夯，點(diǎn)夯間距8 m×8 m 或7 m×7 m（呈梅花形），點(diǎn)夯夯擊能為2 500～4 000 kN·m，滿夯夯擊能為1 500 kN·m。 強(qiáng)夯處理后建筑場(chǎng)地地基承載力特征值f≥140 kPa（爐渣利用區(qū)強(qiáng)夯區(qū)承載力特征值＞150 kPa），地基壓縮模量Es≥8.0 MPa。

夯錘：為24 t 平底錘，錘徑2.5 m。

3）回填料：回填土不得采用含有機(jī)物超5%的土質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土石方類別采用混合填料回填。 樁基區(qū)回填風(fēng)化塊石最大徑小于150 mm，加筋土回填區(qū)小于100 mm，其余強(qiáng)夯區(qū)域回填料粒徑小于250 mm。

2 本工程強(qiáng)夯法施工重難點(diǎn)

2.1 場(chǎng)地排水

因本工程地理位置位于兩山之間， 強(qiáng)夯區(qū)域位于邊坡匯水區(qū)，各個(gè)回填區(qū)高程并不一致，雨水對(duì)各區(qū)域回填邊坡造成不同程度的沖刷，且回填面持續(xù)積水，土壤含水率增大，雨后回填易形成“彈簧土”。

2.2 各區(qū)域因高程不同形成的邊坡區(qū)域

1）因場(chǎng)地高程不同，各區(qū)域不可避免地形成一定坡度，因坡度區(qū)域邊緣無有效束縛，故加固質(zhì)量弱于其余區(qū)域[1]。

2）為場(chǎng)地施工需要，強(qiáng)夯區(qū)設(shè)置有臨時(shí)施工便道，便道區(qū)域護(hù)坡同樣屬于加固邊緣地帶，地基加固質(zhì)量難以控制。

2.3 避震措施

提升井區(qū)域，因其為現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，隨回填進(jìn)度一同施工，強(qiáng)夯施工過程中夯擊將對(duì)其產(chǎn)生震動(dòng)影響。

3 本工程強(qiáng)夯法質(zhì)量控制措施

3.1 工前準(zhǔn)備

施工前，人員應(yīng)進(jìn)行必要的質(zhì)量技術(shù)交底，還需對(duì)強(qiáng)夯機(jī)械、夯點(diǎn)布置、回填料進(jìn)行檢查。 前置工作完成驗(yàn)收通過后，開始強(qiáng)夯工作（見表1、圖1）。

圖1 強(qiáng)夯區(qū)設(shè)置質(zhì)量指標(biāo)展示牌

表1 強(qiáng)夯區(qū)回填質(zhì)量指標(biāo)一覽表

3.2 場(chǎng)地排水

因本工程施工周期經(jīng)歷整個(gè)深圳地區(qū)的雨季， 強(qiáng)夯區(qū)位于兩山體之間，夯坑積水、夯區(qū)存水的問題較為嚴(yán)重。 積水造成土壤含水率較高， 水分未散發(fā)干凈、 未達(dá)到最佳含水率（18%）且回填料為黏性土?xí)r，進(jìn)行強(qiáng)夯極易造成土壤黏結(jié)，形成“彈簧土”。

1）控制強(qiáng)夯高程面。 壓路機(jī)碾壓后，強(qiáng)夯平面始終保持向場(chǎng)地填埋庫區(qū)方向1%～2%的排水坡度，同時(shí)，在不同區(qū)域的回填交界面設(shè)置1 000 mm×1 500 mm 的臨時(shí)截水溝， 匯集后統(tǒng)一沉淀抽排（見圖2）。

圖2 回填面截水溝

2）強(qiáng)夯施工前，會(huì)同建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位對(duì)場(chǎng)地排水設(shè)計(jì)進(jìn)行勘察，除施工完場(chǎng)地內(nèi)盲溝外，說服建設(shè)單位在回填面以下沿著原場(chǎng)地排水路線設(shè)置1 條直徑為500 mm鋼筋混凝土排水管，用以排出匯集填埋庫區(qū)的積水。

3）強(qiáng)夯施工前，抽排夯坑積水，同時(shí)應(yīng)保證已經(jīng)暴曬2 d，檢查地面情況，應(yīng)保證無積水，地面干燥。

3.3 回填邊坡

受施工環(huán)境因素的制約及施工部署安排，如施工道路、場(chǎng)內(nèi)土方開挖進(jìn)度等， 場(chǎng)地?zé)o法統(tǒng)一回填至相同標(biāo)高同步強(qiáng)夯回填，不可避免地應(yīng)分區(qū)域進(jìn)行回填施工，但各個(gè)區(qū)域回填進(jìn)度不一，由此形成一個(gè)個(gè)回填邊坡，因邊坡部分的土均為強(qiáng)夯平面的土，采用裝載機(jī)進(jìn)行推土，全部為虛土，但夯錘又無法加固邊坡，邊坡區(qū)域只能在下一個(gè)區(qū)域回填時(shí)同步填高填平，此部分不可避免地會(huì)造成強(qiáng)夯加固效果不好， 回填質(zhì)量難以保證。

1）及時(shí)溝通建設(shè)單位及設(shè)計(jì)單位，對(duì)強(qiáng)夯回填區(qū)每層回填時(shí)， 設(shè)置2～5 m 的超填工作面， 當(dāng)層強(qiáng)夯完成后再反挖成坡，同時(shí)，由測(cè)量人員再對(duì)回填邊坡進(jìn)行標(biāo)記，并對(duì)強(qiáng)夯人員進(jìn)行交底，加強(qiáng)對(duì)邊坡區(qū)域強(qiáng)夯（見圖3、圖4）。

圖3 第1 遍點(diǎn)夯加固范圍及超填工作區(qū)

圖4 第2 遍點(diǎn)夯加固范圍及反挖坡示意

2）改變夯擊加固順序，后續(xù)強(qiáng)夯施工。 先加固高程小區(qū)域，由此對(duì)于邊坡以上區(qū)域在坡腳處增加束縛力，增加“勒腳”效應(yīng)。

3）少擊多遍，逐漸加強(qiáng)。對(duì)回填邊坡區(qū)域先采用2 500 kN·m較小能量加固，增加該區(qū)域土體本身強(qiáng)度，然后逐漸加強(qiáng)夯擊能量至6 000 kN·m，加固該區(qū)域。

3.4 避振措施

1）在提升井建筑場(chǎng)地邊緣10 m 外挖掘防振溝；

2）在甲方、監(jiān)理、設(shè)計(jì)同意的情況下，不改變夯擊能的同時(shí)，改變夯錘直徑，減小夯擊振動(dòng)。

4 結(jié)語

本工程地基工程按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了重型動(dòng)力觸探檢測(cè)、瑞利波檢測(cè)，對(duì)加工面進(jìn)行了壓板試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果均滿足地基承載力要求。 強(qiáng)夯法在施工中需注意對(duì)施工質(zhì)量的控制，施工前應(yīng)展開試夯，施工過程中應(yīng)注意監(jiān)測(cè)和控制；完成夯擊后應(yīng)需檢測(cè)地基質(zhì)量是否滿足要求。 選擇能力突出、信譽(yù)優(yōu)良的檢測(cè)單位與檢測(cè)方案，全程跟蹤、信息化施工，確保夯擊質(zhì)量滿足要求，最終為建筑工程順利開展打下良好基礎(chǔ)。