高填方巖溶場地中裸露石芽的地基處理技術

任繼榮　安　明

(山西機械化建設集團公司，山西太原　030009)

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高填方巖溶場地中裸露石芽的地基處理技術

任繼榮安明

(山西機械化建設集團公司，山西太原030009)

摘要:分析了巖溶場地中裸露石芽地質條件下，分層碾壓及爆破+分層碾壓地基處理方案的局限性，并結合實際案例，提出了強夯法處理方案，闡述了該方案的施工操作要點，指出強夯技術是巖溶場地中裸露石芽、溶蝕洼地復雜地貌下地基處理的好方法。

關鍵詞:巖溶地貌，地基處理，強夯法，裸露石芽

裸露的石芽溶蝕洼地為巖溶地貌的一種類型，在這類地貌中常存在溶溝、溶槽，有時還會伴隨豎井、漏斗及落水洞等巖溶構造，其中，溶溝、溶槽及石芽間充填有紅粘土、次生紅粘土。因此，在這類場地上構筑高填方地基、場地的處理十分困難、復雜。

1　分層碾壓方案的局限性

分層碾壓方案工藝簡單，但是由于裸露的石芽，特別是石芽之間間距過小時對施工設備正常行進產生影響，使車輛等設備無法進入，從而使石芽間的充填土無法碾壓密實，或無法進行回填作業。同時采用常規分層回填碾壓方案時，石芽產生障礙，也會出現質量薄弱處。

2　爆破+分層碾壓處理方案

1)這種方案是對分層碾壓方案的改進，首先對可能形成地下水滲漏通道的漏斗、豎井、落水洞等進行回填處理，回填中應設置反濾層，以避免形成填方地基土的流失和塌陷。對體積較大的裸露石芽石先采用爆破方法破碎，在遇體積較小(100 m3以下)用破碎錘破碎，推平碾壓密實后進行分層碾壓填筑作業。

2)爆破+分層碾壓傳統方案的弊端。此方案采用爆破、破碎錘破碎等方法只能清除裸露出地標的石芽，而地表以下的石芽間仍存在大量的軟弱土，普通碾壓的影響深度有限，僅有幾十厘米，不能完全對石芽間的軟弱土加密，致使地基質量存在隱患，該方案不能完全消除地基不均勻性。通過爆破、破碎錘破碎后石芽的天然抗滑作用被消除，而且增加了破碎清理的投入。如遇雨季地基及回填料含水量難以控制，各項工作不能銜接，工期難以保證。

3　強夯處理方案

如果欲對裸露石芽地基進行處理，消除石芽的影響，填埋石芽，然后進行強夯是一個比較實際、可行的方案。

3．1貴州興義電廠裸露石芽場地的地基處理

貴州興義電廠新建工程為2×600 MW燃煤發電機組，擬建場地屬峰叢，裸露石芽，溶丘洼地地貌，四面環山，地勢較高，由多個丘崗緩坡組成。其中，煤場、斗輪機等設施位于場地南側的帶狀洼地上，洼地表層被紅粘土、次生紅粘土覆蓋，紅粘土下埋著隱伏石芽，故場地極不均勻。由于斗輪機在運行中對不均勻沉降敏感，

3．1．1處理方案

地基處理采用強夯法。

用強夯法進行原土基地基處理，通過夯沉量的監測，可以了解和發現場地的不均勻性，并通過對夯擊數和夯擊能的調整、貫入度的控制，達到地基土加固的均勻性。同時發現紅粘土下隱伏的土洞、落水洞等不良地質現象，消除隱患。

3．1．2強夯施工參數

施工能級。根據場地原土基紅粘土，次生紅粘土的分布厚度，采用6 000 kN·m，4 000 kN·m和3 000 kN·m三個能級。

當紅粘土厚度小于5 m時，采用3 000 kN·m能級;

當紅粘土厚度在5 m～7 m時，采用4 000 kN·m能級;

當紅粘土厚度大于7 m時，采用6 000 kN·m能級。

3．1．3強夯加固效果

地基加固后，地基承載力特征值fak=200 kPa，地基壓實度達到0．96，波速測試等檢測都滿足設計要求。興義電廠隱伏石芽強夯后被擊碎的石芽見圖1。

3．2昆明機場土面區裸露石芽的強夯地基處理

昆明機場土面區、工作區地貌為巖溶地貌、微觀地貌為石芽、溶蝕洼地、溶蝕溝槽等裸露，絕大多數石芽高度在1 m左右，個別緊鄰落水洞。溶槽的石芽較高，在溶溝、溶槽及漏斗中充填有紅粘土及次生紅粘土(見圖2)。

圖1　興義電廠隱伏石芽強夯后被擊碎的石芽

圖2　裸露石芽地基原地貌

通過貴州興義電廠隱伏石芽的強夯處理啟發，決定采用紅粘土或塊石填埋石芽然后強夯處理的方案。

3．2．1處理方案工藝流程

以每層4 m厚度回填→場地平整→對未完全覆蓋且影響強夯的石芽進行炮錘破碎等處理→布點→檢查夯點，夯點位于石芽上部要適當移動(避免產生翻錘、跳錘)→以夯點間距4．5 m，能級3 000 kN·m兩遍點夯→對夯沉量過大處回填夯坑平整后補夯→滿夯→實驗監測合格進行下層作業，不合格則進行補夯合格后進行下步作業。強夯加固工序相對較為簡單，分層厚度大，分層數量少，易于采取控制措施加快施工速度，更便于雨季施工。

3．2．2強夯施工參數

一、二遍主夯點點夯能級3 000 kN·m，夯點間距4．5 m，正方形布點，隔行分兩遍完成。停夯收錘標準:最后兩擊貫入度平均值不大于50 mm，單點擊數不小于12擊。每遍夯完后，用回填土將夯點回填整平。當主夯點坑深度大于2 m時，應進行第三遍主夯點復夯，能級1 500 kN·m。停夯收錘標準:最后兩擊貫入度平均值不大于50 mm，單點擊數不小于5擊。最后采用沖擊碾壓對強夯后的表層進行碾壓密實，達到設計要求的密實度。

3．2．3強夯施工注意事項

1)在雨期施工時，要合理安排回填作業面，一般以2 500 m2～3 000 m2為宜。2)強夯作業后，如遇雨期夯坑內有積水要充分晾曬，再進行下道工序。3)在回填分區內，如遇有落水洞和漏斗時，要預留該區域，如回填過程中遇降雨天氣時可以使雨水暢通排泄。4)回填料主要以紅粘土為主，如承載力較差車輛無法行走可以適當回填土加石。5)關注天氣狀況，防止降水對施工造成不利影響。

3．2．4處理后的加固效果

處理效果采用壓實度檢測。樣本的最大干密度為1．67 g/cm3，最佳含水量為23．6%。

檢測單位為云南省建筑工程質量監督檢驗站。云南省建筑工程質量監督檢驗站檢測報告見表1，填埋后石芽地基強夯見圖3。

表1　云南省建筑工程質量監督檢驗站檢測報告　%

圖3　填埋后石芽地基強夯

4　結語

根據興義電廠和昆明新機場兩個工程實踐，證明強夯技術是巖溶場地中裸露石芽、溶蝕洼地復雜地貌下地基處理的較好方法，為南方地區類似工程提供了參考。

參考文獻:

［1］CECS 279—2010，強夯地基處理技術規程［S］．

［2］ 趙明華，徐學燕．基礎工程［M］．北京:高等教育出版社，2003．

中圖分類號:TU472

文獻標識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0052-02

收稿日期:2016-04-01

作者簡介:任繼榮(1968-)，男，高級工程師，注冊一級建造師場地必須進行處理，場區平均填方高度超過20 m。

Open clint foundation processing technologies of high-filling karst field

Ren JirongAn Ming
(Shanxi Mechanized Construction Group Co．，Ltd，Taiyuan 030009，China)

Abstract:The paper analyzes the limits of hierarchical rolling，blasting+hierarchical rolling foundation processing scheme under the condition of open clint geology conditions in karst field，puts forward dynamic compaction processing scheme by combining with actual example，describes its construction operation points，and finally points out that:dynamic compaction technology is the good foundation processing method under complicated condition of open clint and uvala in karst field．

Key words:karst landform，foundation treatment，dynamic compaction method，open clint