25 000 kN·m強夯處理沿?；靥畛袼槭恋鼗┕ぜ夹g

謝 俊 平

(山西機械化建設集團公司，山西 太原 030009)

0 引言

隨著我國經濟建設不斷加快，填海造地是沿海城市解決建設土地的有效措施。隨著填海面積增大、回填碎石土層厚度加深，地基土加固深度、承載力要求逐步提高。常見的強夯能級大多4 000 kN·m～8 000 kN·m，回填地基的處理深度大多在10 m以內。隨著10 000 kN·m～15 000 kN·m超高能級強夯逐步在沿海地區(qū)的應用，其處理深度也僅限于10 m～12 m左右，達不到處理12 m以上超厚回填碎石土地基的要求，采用25 000 kN·m超高能級強夯進行地基處理，可以一次性處理17 m～20 m厚度的碎石土回填地基，并滿足影響范圍內深層軟基的地基處理，具有處理效果明顯、工藝簡單、費用低等優(yōu)點。

1 工程概況

本工程為擬建新機場建設用地，位于遼東半島西側金州灣內，距岸約2 km。場區(qū)土層自上而下分布為四大層，即第一大層海相沉積層，第二大層陸相沉積層，第三大層陸相沉積層及第四大層基巖層。陸域形成采用清淤換填方案，將第一大層軟土層清淤換填，回填后場地標高在4.6 m～4.7 m?；靥钍虾穸?0 m～23.5 m，回填后石料下層為粘土、粉質粘土、粉土、粉細砂。本工程設計水位為：設計高水位：0.97 m；設計低水位：-1.39 m；極端高水位：2.24 m(重現期：200年)；極端低水位：-2.99 m(重現期：50年)。試驗區(qū)采用25 000 kN·m超高能級強夯施工工藝，施工面積7 200 m2。

2 25 000 kN·m強夯處理沿海回填超厚碎石土地基原理

強夯處理地基是由高勢能的夯錘自由下落時和地基土碰撞產生巨大的沖擊波。夯擊能大部分釋放于可加固范圍的地基中，使土體得到不同程度的壓密加固。

本文所述25 000 kN·m超高能級強夯處理沿?；靥畛袼槭恋鼗氖┕ぜ夹g可充分發(fā)揮強夯能級組合的優(yōu)勢，將強夯技術應用于對于地基變形要求嚴格的軟弱回填碎石土地基，采用的強夯能級達到25 000 kN·m，采用大直徑夯錘深厚回填碎石土地基加固作業(yè),采用先超高能級、再降低的超高能級、后滿夯的分遍強夯組合方式：

1)25 000 kN·m能級強夯加固的主要是深層碎石土及影響范圍內深層軟土地基(12 m～20 m)；

2)15 000 kN·m能級強夯加固的主要是中間層碎石土地基(8 m～12 m)；

3)1 500 kN·m滿夯加固的主要是淺層碎石土地基(3 m～8 m)；

4)強夯完畢地面表層采用激振力200 kN～400 kN的振動壓路機振動碾壓處理，主要處理表層松層(3 m以內)。

強夯布點圖如圖1所示。

3 施工工藝流程

施工工藝流程見圖2。

4 25 000 kN·m強夯處理沿海回填超厚碎石土地基

4.1 單點夯擊試驗

在每一遍點夯前，選一夯點為單點夯擊試驗點，在每個測試夯點正交方向上各布置2組地表沉降標，每組從距夯點5 m開始布設，間距2 m，共布置6個/組。沉降變形觀測標點用15 cm×15 cm、厚1 cm的鋼板制作，鋼板中心兩側均焊15 cm長Φ16鋼筋，一側為埋設錨固筋，一側為沉降觀測基準。夯擊試驗前，先用水準儀觀測其基準標高，然后開始進行單點夯擊試驗，每夯一擊，記錄一次夯坑沉降量和沉降變形標點的沉降(或隆起)變形量，單點夯擊試驗的夯擊數應滿足最后兩擊平均夯沉量的規(guī)定要求，同時應滿足夯擊數—夯沉量曲線出現趨于平緩的拐點的要求。

飽和夯擊能采用下列方法中的一種或幾種共同確定：

1)N—S法，即按夯擊數N—夯點累計夯沉量S曲線趨于平緩的拐點所對應的夯擊數；

2)夯點周圍出現地表嚴重隆起，表現為隨著夯擊數的增加，地表隆起陡增或每擊夯沉量大于每擊隆起量或夯坑過深起錘困難。

4.2 群點夯擊試驗方法

本試驗區(qū)在進行施工過程中配合檢測單位對超高能級施工質量及影響深度進行檢測，監(jiān)測內容為地下水位、孔隙水壓力、夯坑夯沉量、夯坑周邊沉降量、側向位移、深層分層沉降。

地下水位計應布置在距離夯點20 m以外的區(qū)域。

孔隙水壓力計在夯點正交方向布置2個斷面，每個斷面從距夯點4 m開始布設，每組間距2 m，共布置5組/斷面，每組孔隙水壓力計從-1.3 m高程開始布設，-16.3 m～-1.3 m范圍內每1.5 m布置一個測頭(每組11個測頭)。

1)地表沉降標在夯點正交方向上布置2組，每組從距夯點3 m開始布設，間距2 m，共布置6個/組；

2)測斜儀共布置4組，自距離夯點6 m處開始布設，間距2 m，深度至進入原沉積粘土層3.0 m；

3)分層沉降儀布置2組，從距夯點3 m開始布設，兩組間距2 m，每組測頭從-1.3 m高程開始布設，-16.3 m～-1.3 m范圍內每1.5 m布置一個測頭(每組11個測頭)。

在進行試驗區(qū)遍夯施工前后，進行場地整平，用10 m×10 m方格網測測量試驗區(qū)平均標高，計算每遍點夯的平均夯沉量。

按照最佳夯擊數的確定方法，采用統計平均方法，計算每遍點夯的最佳夯擊數，并和設計的夯擊數校核。

通過夯間地表變形量的監(jiān)測，了解夯距是否適宜，將各遍夯后地的變形量相加，便是場地經強夯后的總變形量。

試驗過程中必須對監(jiān)測儀器采取有效保護措施，以保證監(jiān)測數據的有效性和準確性，為地基處理效果提供依據。

強夯夯沉量是判斷地基處理效果的重要依據，施工單位應及時整理施工記錄，計算夯沉量并提交中間報告，以便準確掌握試驗效果，及時調整施工參數。

4.3 25 000 kN·m強夯能級及強夯施工參數

25 000 kN·m強夯能級及強夯施工參數見表1。

表1 25 000 kN·m強夯施工參數

25 000 kN·m強夯處理沿?；靥畛袼槭恋鼗鶠橹骱粌杀?，次夯一遍，滿夯一遍。一、二遍主夯采用12 m×12 m正方形布點，25 000 kN·m能級強夯，最后兩擊夯沉量平均值不大于300 mm；第三遍次夯，采用10 000 kN·m強夯能級，布點形式為第一、二遍中間插點布置，最后兩擊夯沉量平均值不大于200 mm；滿夯采用1 500 kN·m，錘印搭接1/4，滿夯完成后，采用激振力200 kN～400 kN的振動壓路機振動碾壓處理，碾壓5遍～8遍，直至無輪跡。

4.4 25 000 kN·m強夯施工質量控制要點

1)強夯施工中嚴格執(zhí)行最后兩擊平均夯沉量和夯擊數雙控，當最后兩擊平均夯沉量不滿足要求時，應繼續(xù)夯擊直至最后兩擊平均夯沉量符合要求。

2)每一遍夯擊前對夯點放線進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發(fā)現偏差或漏夯應及時糾正；施工中應檢查落距、夯擊遍數、夯點位置、夯擊范圍，并對各項參數及情況進行詳細記錄。

3)分條帶進行碾壓，條帶之間搭接寬度不小于20 cm，且不得漏碾，確保碾壓均勻,作業(yè)段之間碾壓搭接不小于2 m。

4.5 工后檢測

1)超重型動力觸探試驗：加固后回填層的動力觸探錘擊數在15 m深度以上范圍內增長明顯。

2)加固后，表層碎石土的固體體積率平均值分別為82.7%,86.2%，達到了設計及規(guī)范要求。

3)強夯加固后，表層碎石土的地基承載力特征值不小于150 kPa。

5 結語

采用25 000 kN·m強夯處理沿?；靥畛袼槭恋鼗梢砸淮涡曰靥钌疃冗_到17 m～20 m，施工過程中充分利用先超高能級強夯，再降低的超高能級，最后滿夯的強夯組合方式針對不同深度的碎石土地基進行加固，極大的縮短了分層回填強夯的時間，加快了工程施工進度，解決了沿海地區(qū)一次性回填較深碎石土地基的施工難題，對我國沿海地區(qū)回填碎石土地基處理具有極大的借鑒和指導意義。

[1] 閆續(xù)屏，呂和靄.超高能級強夯法處理人工沖填填海地基[J].施工技術，2013(19)：80-83.

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[3] JGJ 79—2012,建筑地基處理技術規(guī)范[S].