強(qiáng)夯法在填海地基處理中的應(yīng)用

張長(zhǎng)輝

（深圳市工勘巖土工程有限公司，廣東 深圳518026）

1 地質(zhì)條件及設(shè)計(jì)要求

1.1 地質(zhì)條件

擬建場(chǎng)地原始地形起伏較大，現(xiàn)經(jīng)人工挖填和場(chǎng)地平整，地面較為平緩。現(xiàn)將各地層巖性特點(diǎn)自上而下分述如下：

人工填土層：雜色，由大小不均勻的巖塊、砂、粘性土堆填而成，該層為新近填土，未經(jīng)處理不宜作為基礎(chǔ)持力層。是本次施工主要處理層。

粉質(zhì)粘土、海積：灰色，深灰色，質(zhì)純，手捏膩滑，干強(qiáng)度中等，粘性較好，濕，局部含少量貝殼碎片，可塑偏軟塑。

粉質(zhì)粘土、殘積：黃色，灰黃色，可見原巖石結(jié)構(gòu)，干強(qiáng)度中等，粘性較差，稍濕，硬塑。

流紋巖、強(qiáng)風(fēng)化：灰白、淺肉色，流紋結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，巖芯呈塊狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬。

1.2 經(jīng)強(qiáng)夯處理后的地基應(yīng)達(dá)到以下要求：

強(qiáng)夯后要求地基承載力特征值為：fak≥200kPa；強(qiáng)夯后地基土壓縮模量要求達(dá)到ES≥10MPa。

2 主要施工方法

2.1 第一層+5m標(biāo)高區(qū)強(qiáng)夯施工參數(shù)

分三遍強(qiáng)夯施工，第一遍點(diǎn)夯至收錘標(biāo)準(zhǔn)，夯坑回填或就地整平；第二遍點(diǎn)夯施工至收錘標(biāo)準(zhǔn)，夯坑回填或就地整平；第三遍滿夯施工。

第一遍（點(diǎn)夯）強(qiáng)夯施工參數(shù)：

本文針對(duì)高速旋轉(zhuǎn)車輪的動(dòng)力學(xué)建立一種更為高效的分析方法。由于輪對(duì)的垂向振動(dòng)最重要，因此本文中規(guī)定車輪的軸線只做垂向振動(dòng)。由于車輪是回旋體，其彈性位移是環(huán)向角坐標(biāo)以2π為周期的周期函數(shù)，因此可以展開為傅里葉級(jí)數(shù)。先建立一個(gè)特殊的有限元方法來計(jì)再算級(jí)數(shù)的每一項(xiàng)，該有限元方法在幾何上是二維的，只需對(duì)車輪的過軸線橫截面進(jìn)行離散。討論一個(gè)常見的、也是最重要的情況，即車輪對(duì)作用在輪軌接觸點(diǎn)的一個(gè)垂向簡(jiǎn)諧力的響應(yīng)。最后給出一個(gè)算例，用以說明高速旋轉(zhuǎn)車輪的動(dòng)力學(xué)特性。

單擊夯擊能：6000kN·m；夯點(diǎn)間距：7m×7m正方形；擊數(shù)：不少于8擊；收錘標(biāo)準(zhǔn)：最后兩擊平均夯沉量≤10cm。當(dāng)發(fā)生夯坑過深起錘困難或周邊隆起過大而沒有達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)夯坑回填碎石土，繼續(xù)夯擊直至滿足收錘標(biāo)準(zhǔn)。

夯點(diǎn)布置示意圖：

（夯點(diǎn)單擊夯擊能為6000kN·m）

第二遍（點(diǎn)夯）強(qiáng)夯施工參數(shù)：?jiǎn)螕艉粨裟埽?000kN·m；（2）夯點(diǎn)間距：7m×7m正方形（布置在第一遍點(diǎn)夯中間）；擊數(shù)：不少于8擊；收錘標(biāo)準(zhǔn)：最后兩擊平均夯沉量≤10cm。當(dāng)發(fā)生夯坑過深起錘困難或周邊隆起過大而沒有達(dá)到收錘標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，對(duì)夯坑回填碎石土，繼續(xù)夯擊直至滿足收錘標(biāo)準(zhǔn)；夯點(diǎn)布置示意圖：同第一遍點(diǎn)夯。

第三遍（滿夯）強(qiáng)夯施工參數(shù)：?jiǎn)螕艉粨裟埽?500kN·m；夯點(diǎn)搭接30%錘徑；擊數(shù)：每點(diǎn)2擊。

2.2 第二層+9m標(biāo)高區(qū)強(qiáng)夯施工參數(shù)

分二遍強(qiáng)夯施工，第一遍點(diǎn)夯施工至收錘標(biāo)準(zhǔn)，夯坑推平，第二遍滿夯施工。

第一遍（點(diǎn)夯）強(qiáng)夯施工參數(shù)：?jiǎn)螕艉粨裟埽?000kN·m；夯點(diǎn)間距：4m×4m正方形；擊數(shù)：6～8擊；收錘標(biāo)準(zhǔn)：最后兩擊平均夯沉量≤50mm或總擊數(shù)達(dá)到8擊；夯點(diǎn)布置示意圖：

（夯點(diǎn)單擊夯擊能為2000kN·m）

第二遍（滿夯）施工參數(shù)：

單擊夯擊能：1000kN·m；夯點(diǎn)搭接面積30%；擊數(shù)：每點(diǎn)2擊。

2.3 點(diǎn)夯施工要點(diǎn)

平整場(chǎng)地：使用挖掘機(jī)、推土機(jī)等平整場(chǎng)地后方可具備施工條件。

控制基準(zhǔn)點(diǎn)和夯點(diǎn)測(cè)設(shè)：使用全站儀，測(cè)定區(qū)域內(nèi)的夯點(diǎn)控制點(diǎn)，使用鋼尺或皮尺布設(shè)其他夯點(diǎn)，夯點(diǎn)中心放置紅塑料袋（內(nèi)裝土）以標(biāo)明位置。

夯坑回填或推平：點(diǎn)夯完成后，用挖掘機(jī)、推土機(jī)等整平場(chǎng)地。推平夯坑可在強(qiáng)夯完成一定面積時(shí)即開始，這樣可及時(shí)推平夯坑，不至于因夯坑不及時(shí)整平而影響后續(xù)的滿夯施工。

點(diǎn)夯施工的測(cè)量：須測(cè)量每個(gè)夯點(diǎn)的起始夯面高程、每一擊夯沉量、以及每遍最終夯沉量。同一夯點(diǎn)夯沉量的測(cè)量?jī)x器應(yīng)架設(shè)在相同的位置高程。

點(diǎn)夯施工記錄：應(yīng)按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)記錄。應(yīng)包含擊數(shù)、夯沉量（與擊數(shù)對(duì)應(yīng)）、能級(jí)、夯錘重量、施工時(shí)間、天氣、記錄格式等。

2.4 滿夯施工要點(diǎn)

平整場(chǎng)地后；強(qiáng)夯機(jī)械就位，沿某一邊界退行，將其所能觸及的約20米寬的條帶狀范圍內(nèi)的區(qū)域一一夯擊，為實(shí)現(xiàn)工藝要求，可與夯坑相切，在每四個(gè)相切的夯坑中間再疊加夯擊一坑，從而達(dá)到相互搭接的目的；為實(shí)現(xiàn)夯坑相互搭接，施工時(shí)可以先夯坑相互相切夯坑。

2.5 強(qiáng)夯施工及技術(shù)措施

準(zhǔn)備工作：強(qiáng)夯作業(yè)應(yīng)在場(chǎng)地平整后開始。強(qiáng)夯作業(yè)前，先清除場(chǎng)地上空和地下的障礙物雜草。

主要機(jī)具選擇：強(qiáng)夯機(jī)選用3臺(tái)50T國(guó)產(chǎn)履帶式夯機(jī)和2臺(tái)100T履帶式夯機(jī)；夯錘選擇鋼制圓錘，脫鉤裝置選用自動(dòng)脫鉤裝置。

測(cè)量放點(diǎn)：根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，先放出強(qiáng)夯區(qū)域內(nèi)的控制性夯點(diǎn)樁點(diǎn)，然后用皮尺或鋼卷尺測(cè)放每個(gè)夯點(diǎn)的位置，用竹簽或紅塑料袋（內(nèi)裝砂土）作上醒目的標(biāo)志。為保證第二遍夯擊準(zhǔn)確率，一定要依據(jù)坐標(biāo)控制二次放樣定位的準(zhǔn)確性。

施工時(shí)吊機(jī)和扒桿夾角應(yīng)控制在79°左右，以保證夯機(jī)安全和足夠的起拔能力，如需調(diào)整落距時(shí)，不論用什么類型的脫鉤裝置，一定要用鋼卷尺測(cè)定，并標(biāo)定到脫鉤的位置，嚴(yán)禁以目代尺。夯沉量測(cè)量時(shí)，記錄夯沉數(shù)據(jù)。收錘標(biāo)準(zhǔn)：按要求執(zhí)行。

雨天施工時(shí)采取有效的排水措施，防止場(chǎng)地積水。

強(qiáng)夯點(diǎn)夯完成后，平整場(chǎng)地測(cè)量強(qiáng)夯交工面標(biāo)高。

質(zhì)量檢查：按設(shè)計(jì)要求，強(qiáng)夯加固處理后采用瑞利波、靜載試驗(yàn)檢測(cè)地基承載力。

3 質(zhì)量檢測(cè)

3.1 檢測(cè)方法

根據(jù)規(guī)范要求，當(dāng)強(qiáng)夯結(jié)束后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)夯質(zhì)量檢測(cè)。強(qiáng)夯施工區(qū)域檢測(cè)采用平板載荷和瑞利波試驗(yàn)方法進(jìn)行，檢測(cè)時(shí)按《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）和《電力工程地基處理技術(shù)規(guī)程》（DL/T5024-2005）中有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。第一層+5m標(biāo)高區(qū)載荷板面積為2m×2m，第二層+9m標(biāo)高區(qū)載荷板面積為1m×1m分級(jí)加荷，檢測(cè)頻率取每6000m2一個(gè)點(diǎn)，但+9m標(biāo)高區(qū)須保證每個(gè)建、構(gòu)筑物地基的檢測(cè)點(diǎn)不少于3處；瑞利波按強(qiáng)夯面積的10‰檢測(cè)。

3.2 檢測(cè)目的

平板載荷試驗(yàn)的目的是通過試驗(yàn)，檢測(cè)夯后承載力、壓縮模量；瑞利波檢測(cè)用以判斷強(qiáng)夯后地基強(qiáng)度增長(zhǎng)和有效加固深度，用于+5米標(biāo)高區(qū)強(qiáng)夯的檢測(cè)。

3.3 檢測(cè)效果

本次按要求進(jìn)行的平板載荷試驗(yàn)和瑞利波檢測(cè)沒有出現(xiàn)不合格項(xiàng)，全部達(dá)到設(shè)計(jì)要求

4 結(jié)束語

寧德核電廠區(qū)場(chǎng)地回填區(qū)強(qiáng)夯施工是成功的，達(dá)到了預(yù)期效果。對(duì)于在清除海底淤泥的基礎(chǔ)上，采用開山石回填水下部分，采用土夾石回填水上部分的填海場(chǎng)地進(jìn)行地基處理可以采用此強(qiáng)夯方法進(jìn)行加固處理。

[1]《廠區(qū)場(chǎng)地回填強(qiáng)夯技術(shù)要求》，深圳中廣核工程設(shè)計(jì)有限公司.

[2]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》，JGJ79-2002.

[3]《電力工程地基處理技術(shù)規(guī)程》，DL/T5024-2005.