臨沂市茶山閘橡膠壩壩基強(qiáng)夯施工方法

楊芙榮

（臨沂市濱河景區(qū)小埠東橡膠壩管理所，山東 臨沂 276000）

臨沂市茶山閘橡膠壩壩基強(qiáng)夯施工方法

楊芙榮

（臨沂市濱河景區(qū)小埠東橡膠壩管理所，山東 臨沂 276000）

臨沂市蘭山區(qū)茶山閘橡膠壩底板座落在礫質(zhì)粗砂層，存在地基失穩(wěn)的隱患，主要來(lái)自于砂土液化和滲透穩(wěn)定兩個(gè)方面，為確保底板的穩(wěn)定性，特采取強(qiáng)夯的方法對(duì)地基進(jìn)行處理。

強(qiáng)夯；試驗(yàn)；對(duì)比試驗(yàn)；夯擊方式

臨沂市蘭山區(qū)茶山閘除險(xiǎn)加固工程橡膠壩工程全長(zhǎng)532.0m，壩室段底板采用C30鋼筋混凝土，順?biāo)鞣较蜷L(zhǎng)17.0m，厚1.0m，壩底板高程76.00m。壩底板底部與砂基之間設(shè)水泥土過(guò)度層，壩基座落于礫質(zhì)粗砂層，為確保壩基不因砂土液化和管涌導(dǎo)致壩基失穩(wěn)，按照設(shè)計(jì)要求，需要進(jìn)行強(qiáng)夯施工處理。具體設(shè)計(jì)指標(biāo)為：橡膠壩壩室基礎(chǔ)邊線向外延伸5.0m，左右岸墻基礎(chǔ)邊線向外延伸3.0m；強(qiáng)夯影響深度約4～5.0m，選用強(qiáng)夯單擊夯擊能為1000kN·m，夯錘10t，落距10m；密實(shí)度要求Dr>0.75，地基容許承載力不小于170kPa/m2；夯擊點(diǎn)間距5.0m，梅花狀布置；先進(jìn)行點(diǎn)夯，后進(jìn)行滿夯，每夯擊點(diǎn)3～10擊，最后全場(chǎng)輕擊一遍2～5擊，輕擊落距5.0m。

1 實(shí)施方案部署

針對(duì)強(qiáng)夯施工的特殊性和設(shè)計(jì)的要求，首先應(yīng)當(dāng)確定相關(guān)施工參數(shù)，主要包括點(diǎn)夯夯擊次數(shù)、滿夯夯擊次數(shù)；其次應(yīng)當(dāng)確定點(diǎn)夯布置形式，即確定選取三角形布置，或者選取正方形布置。

1.1 試驗(yàn)段選取

在現(xiàn)場(chǎng)選定兩個(gè)試夯片區(qū)：壩基樁號(hào)為0+72.4～0+106.8做“三角形”布置夯擊試驗(yàn)，樁號(hào)0+116.8～0+151.2做“正方形”布置夯擊試驗(yàn)，通過(guò)試夯確定點(diǎn)夯布置方式、夯擊遍數(shù)、夯點(diǎn)擊數(shù)。

1.2 “三角形”與“正方形“布置特征

1）按照施工圖設(shè)計(jì)要求，夯擊點(diǎn)間距5.0m，梅花狀布置，采用等邊“三角形”布置方式，現(xiàn)場(chǎng)放樣，保證夯點(diǎn)間距為5.0m，利用石粉塊做明顯標(biāo)記，其主要特征為夯點(diǎn)交錯(cuò)布置，邊緣點(diǎn)并非全線布設(shè)，相鄰兩點(diǎn)不在同一直線。

2）按照施工圖設(shè)計(jì)要求，夯擊點(diǎn)間距5.0m，梅花狀布置，采用“正方形”布置方式，現(xiàn)場(chǎng)放樣，保證夯點(diǎn)間距為5.0m，利用石粉塊做明顯標(biāo)記，其主要特征為夯點(diǎn)平行布置，邊緣點(diǎn)全線布設(shè)，相鄰兩點(diǎn)在同一直線。

3）施工機(jī)具選取：強(qiáng)夯機(jī)選取W1001型兩臺(tái)，夯擊錘選取直徑為2.0m的圓形重錘，重10t，同時(shí)配備測(cè)量工具。

1.3 施工工藝

在兩組試驗(yàn)的實(shí)施中，遵循的原則即“先點(diǎn)夯，后滿夯”，對(duì)于“三角形”布置點(diǎn)夯須進(jìn)行三遍；對(duì)于“正方形”布置點(diǎn)夯進(jìn)行兩遍。

1）施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備。根據(jù)甲方提供的基準(zhǔn)樁、水準(zhǔn)點(diǎn)和有關(guān)測(cè)量資料、標(biāo)志進(jìn)行施工測(cè)量，根據(jù)設(shè)計(jì)平面圖及外擴(kuò)尺寸要求，分別進(jìn)行各試驗(yàn)區(qū)域定位放線、抄平、控制樁引設(shè)并復(fù)核無(wú)誤。

2）試夯步驟：測(cè)量場(chǎng)地標(biāo)高；標(biāo)定夯點(diǎn)位置；夯機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；測(cè)量錘頂標(biāo)高；夯擊并再次測(cè)量錘頂標(biāo)高；重復(fù)上述步驟3～5至到夯完為止；以最后兩個(gè)夯點(diǎn)夯沉量平均值小于5.0cm為停夯標(biāo)準(zhǔn)；滿夯采用500kN·m，每點(diǎn)2～5擊，錘印搭接互壓；測(cè)量夯后場(chǎng)地標(biāo)高。

3）“三角形”夯擊過(guò)程。根據(jù)設(shè)計(jì)的承載力要求、結(jié)合場(chǎng)地情況，第一遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)間距為5.0m等邊布置，位于三角形角點(diǎn)，每點(diǎn)3～10擊的夯擊數(shù)，同時(shí)記錄每次夯擊時(shí)夯錘的落地沉降量，最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點(diǎn)的夯擊；第二遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)間距為5.0m等邊布置，夯點(diǎn)位于三角形中心，內(nèi)插布置，夯點(diǎn)間距為5.0m，每點(diǎn)3～10擊的夯擊數(shù)，同時(shí)記錄每次夯擊時(shí)夯錘的落地沉降量，最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點(diǎn)的夯擊；第三遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)間距為5.0m等邊布置，夯點(diǎn)位于三角形中心，內(nèi)插布置，夯點(diǎn)間距為5.0m，每點(diǎn)3～10擊的夯擊數(shù)，同時(shí)記錄每次夯擊時(shí)夯錘的落地沉降量，最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點(diǎn)的夯擊。三遍點(diǎn)夯完成后被加固土體由于觸變固結(jié)應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)期滿1～2d后再進(jìn)行滿夯工作，滿夯夯擊能500kN·m，滿夯每點(diǎn)2～5擊，錘印互相搭接錘徑的1/4。

4）“正方形”夯擊過(guò)程。第一遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)間距為5.0m等邊布置，位于正方形角點(diǎn)，每點(diǎn)3～10擊的夯擊數(shù)，同時(shí)記錄每次夯擊時(shí)夯錘的落地沉降量，最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點(diǎn)的夯擊；第二遍點(diǎn)夯夯點(diǎn)間距為5.0m等邊布置，夯點(diǎn)位于正方形中心，內(nèi)插布置，夯點(diǎn)間距為5.0m，每點(diǎn)3～10擊的夯擊數(shù)，同時(shí)記錄每次夯擊時(shí)夯錘的落地沉降量，最后兩次夯沉量平均值小于5.0cm即停止該點(diǎn)的夯擊。兩遍點(diǎn)夯完成后被加固土體由于觸變固結(jié)應(yīng)進(jìn)行恢復(fù)，恢復(fù)期滿1～2d后再進(jìn)行滿夯工作，滿夯夯擊能500kN·m，滿夯每點(diǎn)2～5擊，錘印互相搭接錘徑的1/4。

1.4 夯擊檢測(cè)

1）施工檢查。施工過(guò)程中檢查各項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和施工記錄，不符合設(shè)計(jì)要求時(shí)進(jìn)行補(bǔ)夯或采取其它有效措施。

2）強(qiáng)夯地基承載力檢驗(yàn)。在施工結(jié)束后間隔一定時(shí)間進(jìn)行；對(duì)碎石土和沙土地基，其間隔時(shí)間可取7d～14d；粉土、粘性土地基，其間隔時(shí)間可取14d～28d。

3）檢測(cè)點(diǎn)布置。①每個(gè)部位地基荷載試驗(yàn)不少于3點(diǎn)，對(duì)復(fù)雜場(chǎng)地或重要建筑地基要增加檢驗(yàn)點(diǎn)數(shù)。②采用灌砂法進(jìn)行密度、固體體積率檢測(cè)，每100m2不少于1個(gè)點(diǎn)，1000m2以上工程，超出1000m2部分每200m2至少1點(diǎn)，縱向分層檢測(cè)點(diǎn)間距小于2m。

2 試驗(yàn)成果

首先通過(guò)試夯試驗(yàn)，統(tǒng)計(jì)分析后，確定了點(diǎn)夯夯擊次數(shù)，每點(diǎn)夯擊次數(shù)7次即可滿足設(shè)計(jì)要求，最后兩擊沉降量能夠達(dá)到小于5.0cm的規(guī)范要求。通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)和靜載試驗(yàn)測(cè)定，7次夯擊后滿足相對(duì)密實(shí)度要求Dr>0.75，地基容許承載力>170kPa/m2；其次，確定了兩種布置的點(diǎn)夯遍數(shù)，三角形須3遍點(diǎn)夯，正方形2遍即可。

3 兩種布置方案對(duì)比

在強(qiáng)夯現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和對(duì)比試驗(yàn)的操作過(guò)程中，施工工藝安排基本一致，二者均遵循“先點(diǎn)夯，再滿夯”的原則，但是在施工過(guò)程中二者操作的簡(jiǎn)便性存在明顯區(qū)別。

“三角形”布置，夯點(diǎn)布置放線操作復(fù)雜一些；夯點(diǎn)布置中邊緣點(diǎn)存在間斷性露點(diǎn)，邊緣夯擊線性呈波浪式；兩遍點(diǎn)夯之后，存在相鄰三角形中心點(diǎn)無(wú)法在第二遍實(shí)現(xiàn)點(diǎn)夯，須進(jìn)行第三遍點(diǎn)夯，點(diǎn)夯遍數(shù)多，增加了施工循環(huán)次數(shù)。

“正方形”布置，夯點(diǎn)布置放線操作簡(jiǎn)單，只需確定四個(gè)邊點(diǎn)即可利用鋼卷尺均分；同一直線，同一排或者同一列均能夠?qū)崿F(xiàn)夯點(diǎn)的連續(xù)布置，不存在露點(diǎn)現(xiàn)象；兩遍點(diǎn)夯之后，即可進(jìn)入滿夯，縮短施工的周期。

4 結(jié)語(yǔ)

強(qiáng)夯在本工程中的應(yīng)用，消除了壩基滲透穩(wěn)定和砂土液化帶來(lái)的壩基滑移的嚴(yán)重隱患，在施工前對(duì)該項(xiàng)施工，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)不僅確定了相關(guān)的施工控制參數(shù)，而且選取了兩種試驗(yàn)方案對(duì)比實(shí)施，從而避免了在實(shí)際施工過(guò)程中可能在操作、方法、工藝等方面多走彎路。

[1]高一峰，柴賀軍，楊建國(guó)，沈康健.土石混填路基強(qiáng)夯壓實(shí)試驗(yàn)研究[J].公路交通術(shù)，2003，03.

[2]吳志雄.高速公路填石路堤的施工及質(zhì)量控制[J].中外公路，2003，01.

[3]費(fèi)香澤，王釗，周正兵.強(qiáng)夯加固深度的試驗(yàn)研究[J].四川大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版)，2002，04.

（責(zé)任編輯遲明春）

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2016-06-17

楊芙榮（1983—），男，工程師