強夯法在港口軟土地基處理中的應用

熊 祥 俊

(廈門安港建設集團有限公司，福建 廈門 361000)

強夯法在港口軟土地基處理中的應用

熊 祥 俊

(廈門安港建設集團有限公司，福建 廈門 361000)

結合平潭港區金井作業區1號～5號泊位工程地基處理工程實踐，從施工參數確定方法、施工工藝、質量控制等方面對強夯法進行了詳細介紹，并對強夯施工數據進行了分析，可為類似工程提供參考。

強夯法，施工參數，施工工藝，質量控制，數據

1 典型施工概況

平潭港區金井作業區1號～5號泊位工程強夯典型施工區為Ⅲ區4 000 kN·m試夯區。Ⅲ區為臨時圍堤以內軟土層較厚的區域。該區域塑料排水板施打完畢后分級回填海砂，回填海砂至陸域形成標高后，采用強夯法加固回填層地基，采用兩遍點夯一遍普夯工藝，點夯夯能為4 000 kN·m，普夯夯能為1 000 kN·m。強夯完成及場地平整后，經振動碾壓達到地基加固要求后竣工標高為+8.3 m。

2 典型施工目的

根據試驗結果確定最佳的施工技術參數和施工工藝，指導本工程強夯進行大面積施工并滿足設計與規范要求。

3 典型施工區及典型施工參數確定

3.1 典型施工區確定

根據以下兩個方面的條件確定試驗區：1)根據設計提供的地質資料分析，本工程4 000 kJ強夯施工區域地質情況基本相同，土性基本相同。2)根據現場情況2號泊位Ⅲ區交通便利，本區域位于2號泊位Ⅲ區陸裝碼頭西側邊上，與4號泊位交界，利于機械的運輸，場地平整，利于施工機械的施工作業。具體試驗區見表1。

表1 強夯試驗區統計一覽表

3.2 典型施工參數

強夯典型施工設計參數。強夯采用單擊能4 000 kN·m，錘重20.0 t，落距為20.4 m，錘底面直徑2.5 m，夯點間距3.5 m。試夯設計采取2遍點夯1遍普夯，點夯夯擊能為4 000 kJ，普夯夯擊能為1 000 kJ；強夯間歇時間為第一遍點夯后間歇時間為7 d，第二遍點夯后間歇時間為12 d。

第一遍夯點梅花形布置，第二遍夯點在第一遍夯點之間布置，最后一遍滿堂布置，夯錘落距可降低至5.1 m，對表層土夯實整平處理。

3.3 施工時間

強夯典型施工時間為：強夯典型施工時間段分別為：2月23日～3月4日完成第一遍點夯夯擊；3月12日～3月19日完成第二遍點夯夯擊；4月1日～4月11日完成第三遍普夯夯擊。強夯典型施工間歇時間段分別為：第一遍點夯后間歇時間為7 d(3月5日～3月11日)；第二遍點夯后間歇時間為12 d(3月20日～3月31日)。

3.4 典型施工設備及器材

根據強夯設計給定的參數，夯錘質量選取相應的機械，強夯機械配置見表2。

表2 機械設備配置資源表

4 強夯現場施工工藝

1)強夯夯點布置：強夯夯點布置如圖1所示。

2)施工準備。a.自卸汽車運開山土至施工現場、裝載機配合推平，厚度暫按70 cm回填。b.測量放線，定出控制軸線、強夯場地邊線，標出第一遍位置，并在不受強夯影響地點，設置若干個水準基點。

3)操作步驟。a.回填70 cm開山土后平整場地；b.對試驗場地進行分區，把第一遍夯點所在的位置標出，然后測量場地的高程；c.把起重機安置在指定的位置，把夯錘對準夯點位置；d.在強夯前測量夯錘頂高程；e.把夯錘提升到預定高度，開啟脫鉤裝置，等夯錘脫鉤自由落下后，把吊鉤放下來，然后測量夯錘頂高程，如發現因夯坑底部傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時平整夯坑底部；f.重復步驟e.，依照設計要求的夯擊次數及控制標準，完成夯擊一個夯點；g.把夯錘移至下一個夯點的位置，重復步驟c.～f.，完成夯擊第一遍全部的夯點；h.用挖掘機填平夯坑，然后測量場地的高程。

4)間歇期。強夯：強夯間歇期為第一遍點夯后間歇時間為7 d，第二遍點夯后間歇時間12 d。按操作步驟施工完成后，測量夯后場地高程。

5)單遍點夯夯擊收錘及控制標準：a.每夯點每遍夯擊次數不少于8擊；b.最后兩擊平均夯沉量不大于50 mm；c.夯坑周圍地面不得產生過大的隆起；d.不出現夯坑過深導致起錘困難的現象。

5 施工質量控制

1)施工前檢查錘重和落距，滿足設計及規范要求。

2)夯擊前應進行場地平整，平整度應符合強夯要求，并在周圍布置好排水溝，在每遍夯擊前，應復核夯點。夯完后檢查夯坑位置，發現偏差應及時糾正，發現漏夯應及時補夯。

3)在進行強夯前，應認真檢查夯錘的落距以及夯錘重量，確保單擊夯擊能量滿足設計要求。檢查夯錘通氣孔是否暢通，以克服氣墊作用，減少沖擊能的損耗和起錘時夯坑底對夯錘的吸力，增加夯擊效果。夯擊時夯錘對中要準，夯錘應該保持平穩升降，不宜出現過快或過慢的升降現象，大噸位的夯錘升降過快時容易發生側翻。不允許錯夯和漏夯，以及夯坑底面傾斜。放吊鉤速度不能過快，確保夯距及夯錘平穩。

4)施工過程中對每個夯點點位、夯沉量均進行記錄。每錘夯擊前測定初始錘頂部一定點的標高，在每一擊測量相應錘頂標高，并計算夯沉量，直到每夯點夯擊次數不少于8擊且最后兩擊的平均夯沉量不大于5 cm時為止，而且要求夯擊點的周邊土體隆起高度應當小于10 cm。

5)在每遍強夯完成，挖掘機整平后，測量人員及時進行場地高程測量。

6)在強夯施工過程中，若出現回填土含水量較大的情況時，應及時晾曬回填土，以免形成彈簧土。當施工場地內的地下水位的埋深在2 m以內時，為避免地下水進入到夯坑內，應采取措施，一般可以采用鋪設墊層或者降水的措施。

6 強夯施工數據分析

6.1 夯沉量與夯擊次數關系曲線

抽取強夯記錄中全部夯沉量數據，計算出每擊夯沉量平均值，然后繪制夯擊次數與累計夯沉量關系曲線圖。

強夯典型施工區夯擊次數與夯沉量數據統計如表3所示。

表3 Ⅲ區4 000 kJ強夯典型施工區夯擊次數與夯沉量數據統計表

工程名稱：福州港平潭港區金井作業區1號～5號泊位工程

第一遍點夯夯擊次數123456789101112平均數夯沉量/mm443383302271268214107433237累計夯沉量/mm44382611281399166718821989203120632101第二遍點夯夯擊次數123456789101112平均數夯沉量/mm632283222186160111443036累計夯沉量/mm6329151137132414831594163916681705

夯擊次數與夯沉量關系曲線如圖2，圖3所示。分析曲線圖圖2，圖3可知：第一遍點夯中，第一擊夯沉量最大，第二擊至第五擊夯沉量相近，第六擊至第八擊夯沉量依次遞減。夯擊8次后累積沉降量在180 cm～200 cm之間，部分區域例外；第八擊至第十擊夯沉量大部分小于5 cm，第八擊收錘率在76.3%，第九擊收錘率在96.4%，第十擊收錘率在100%；最后兩擊沉降量平均值均小于5 cm，滿足設計要求規定。

第二遍點夯中，第一擊夯沉量最大，第二、第三擊次之，第四擊至第七擊夯沉量基本在10 cm～20 cm依次遞減。夯擊8次后累積沉降量在160 cm～170 cm之間，部分區域例外；第七擊至第九擊夯沉量大部分小于5 cm，第八擊收錘率在93.0%，第九擊收錘率在100%；最后兩擊沉降量平均值均小于5 cm，滿足設計要求規定。

6.2 對比分析強夯前后地面高程數據

每遍強夯完成，用裝載機平整后，按照10 m×10 m方格網測得的每個高程點平均值計算強夯前后地面高程數據，現將數據統計于表4中。

表4 強夯地面標高變化數據表

工程名稱：福州港平潭港區金井作業區1號～5號泊位工程

部位第一遍點夯第二遍點夯第三遍點夯夯前標高m夯后標高m夯沉量cm夯前標高m夯后標高m夯沉量cm夯前標高m夯后標高m夯沉量cm累積夯沉量/cmⅢ區4000kJ強夯典型施工區9.008.50508.508.14368.148.06894注:表格中標高數據是以每遍強夯完成,裝載機推平后,按照10m×10m方格網測得的每個高程點平均值計算得出

對比分析強夯前后地面高程數據可知：Ⅲ區4 000 kJ強夯試驗區沉降量平均值940 mm。

7 典型施工結果

強夯夯擊能4 000 kN·m強夯施工參數為：強夯前回填開山土厚度94 cm，第一、二遍點夯單點擊數不少于8擊并且最后兩擊平均夯沉量不大于50 mm，第三遍普夯單點擊數取為2擊，各遍夯擊施工消散期為：第一遍點夯后間歇時間為7 d，第二遍點夯后間歇時間為12 d。

強夯典型施工區施工完成后，地基的承載力采用平板載荷試驗檢測，檢測結果均滿足設計要求，達到設計承載力的要求。說明強夯法采用該施工參數及施工工藝及質量控制措施是合理且有效的，對今后類似的地基處理工程有一定的借鑒作用。

[1] JTS 257—2008，水運工程質量檢驗標準[S].

[2] 孫檢生.強夯法在地基處理中的應用[J].水利水電施工，2015(2):33-35.

[3] 李永江.強夯法在公路軟土地基處理中的應用[J].內蒙古公路與運輸，2012(4):53-54.

Application of dynamic compaction method in port soft foundation treatment

Xiong Xiangjun

(XiamenAngangConstructionGroupCo.,Ltd,Xiamen361000,China)

Combining with foundation treatment engineering practice of Jinjing working well No.1～No.5 parking engineering in Pingtangang region as an example, specifically introduces dynamic compaction method from aspects of construction parameter determination method, construction technology and quality control, and analyzes dynamic compaction construction data, which has provided some guidance for similar engineering.

dynamic compaction method, construction parameter, construction technology, quality control, data

2015-08-30

熊祥俊(1981- )，男，工程師

1009-6825(2015)31-0085-03

TU472

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