近海吹填區強夯地基處理技術分析

劉集杰

摘 要：本文以某項目為例，此項目地基處理工程采用強夯法施工，以該項目地基處理施工經驗為基礎，總結近海吹填區強夯地基處理施工技術及質量控制要點。

關鍵詞：吹填；強夯；地基處理

1 強夯施工工藝流程

地基處理采用強夯法，對地表平整面以下約6m深度范圍內（+5.0～-1.3mPD）的土體進行改良，使其地表平整面以下6m深度范圍內（+4.7～-1.3mPD）的土體孔壓靜力觸探（CPTU）錐尖阻力（qc）不小于10MPa，地表平整面以下1m范圍內（+4.7～+3.7mPD）的土體現場CBR值不小于15%，總沉降量不超過200mm，不均勻沉降不超過20mm/25m，地震時土體不可發生液化現象。

1.1 施工順序

強夯主要施工順序：平整場地，測量標高—夯點放線—夯機就位、對點點夯—第一遍點夯、驗收、整平—第二遍夯點放線—夯機就位、對點點夯—第二遍點夯、驗收、整平—滿夯后整平—測量夯后標高—地基檢測—施工驗收。

1.2 施工工藝流程

（1）選用錘底直徑為2.0～2.5m且有排氣孔的20t夯錘；（2）按施工方格網測場地初始標高；（3）根據圖紙精確測放夯點，誤差±20cm，用顯眼標志物標識夯點位置；（4）將脫鉤器鋼絲繩長度固定，標定落距；（5）夯機就位，夯錘對準夯點位置，測量夯前錘頂標高；（6）起吊夯錘到設定高度后自動脫鉤，待夯錘落下后再測量夯錘頂標高，計算出第一擊夯沉量；（7）重復以上步驟，按設計要求的夯擊數及控制收錘標準完成一個夯點作業；（8）轉移夯機至下一個夯點重復完成第一遍錘擊作業；（9）測量第一遍夯后地面沉降，待孔隙水壓力消散到設計要求后進行第二遍強夯；（10）夯后及時排除夯坑及場地明水，并整平；（11）進行滿夯，場地整平，施工完成。

2強夯設備

根據項目地質條件分析，選用單擊夯擊為3000kN·m的宇通重工YTQH450液壓履帶式強夯機。其有效加固影響深度通過公式計算得：

其能夠有效加固影響到位于地表以下8～10m深層的回填砂。

3 強夯施工

3.1 施工技術參數

（1）錘重與落距。點夯錘重20t、落距15m，普夯錘重20t、落距7.5m。

（2）夯擊點布置及間距。夯擊點布置及間距如圖1所示。

（3）單點的夯擊數與夯擊遍數。單點夯擊數按現場試夯得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定，且應同時滿足以下條件：（1）最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm；（2）夯坑周圍地面不應出現過大的隆起；（3）不因夯坑過深而發生起錘困難。

3.2 場地清理及整平

根據試夯區測定的平均夯沉量對場地進行清理整平，并清除吹砂過程中附帶入之枯木、雜草等腐質物和固體垃圾。

強夯前應查明場地范圍內底下構筑物，管線及其他設施的位置和標高參數，并采取相應措施將其保護或清理。當地下水水位高或夯坑內積水影響施工時，宜采用人工降低地下水或鋪填一定厚度的松散材料，及時排除積水。

3.3 測量放樣

（1）平面控制網。根據已知測量控制點，在施工區域內建立平面控制網，確定平面基點、基線，以便測放施工關鍵線（如輪廓線、區域劃分線、試夯區輪廓線等）、細部點及方向線等。

（2）高程控制體系。依據規范將原有施工水準點引入施工區內，形成水準導線或閉合環，作為施工面高程控制的基準。

3.4 試驗區施工

以工程地質勘查報告為依據，在擬加固場地上選取一平面尺寸為50m×50m的具有代表性的試夯區，試夯順序如下：

（1）在試夯區內進行詳細原位測試，并取原狀土樣測定有關參數。

（2）根據初步設計，選取試夯試驗參數，并進行實驗性施工。

（3）施工中做好夯點沉降和周圍底面隆起數值，沖擊振動的影響范圍，超孔隙水壓力的增長和消散情況等施工記錄。

（4）采用與夯前一致的檢測方法在試夯結束后1～4周進行施工質量檢測。

（5）根據試夯前后土質測試結果的對比分析，確定正式施工的技術工藝參數。

3.5 強夯施工

按現場試夯的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定單點夯擊數，進行各個分區施工，分別為：施工準備、試夯、標出第一遍夯點位置、第一遍點夯、平整場地、按第一遍點夯施工步驟完成第二遍點夯、滿足間歇時間后，進行滿夯施工、檢測驗收。

3.6 平整碾壓施工

碾壓施工前用推土機將填土推平，低速預壓4～5遍，然后采用“薄填、慢駛、多次”的方法進行壓路機填方壓實。碾壓方向從兩邊逐漸向中間，碾輪重疊寬度15～25cm，橫向接頭重疊0.4～0.5m，一般為后輪寬的1/2，前后相鄰兩區段宜縱向重疊1.0～1.5m，確保無漏壓、無死角、碾壓均勻。

4 檢測

根據技術規格書要求，分區夯前按照25m×25m正方形網格進行CPTU試驗，碾壓整平后按照25m×25m正方形網格進行CPTU試驗和In-situCBR試驗，夯后按照75m×75m正方形網格進行顆粒分析試驗和界限含水率測定試驗，各項試驗結果均需滿足技術規范及監理工程師的要求。

5 強夯施工質量控制措施

（1）施工期間應測量地下水位和含水量，當實際地下水位及含水量滿足設計要求后，方可開始強夯。

（2）強夯錘底面中心應對準方框中心，保證夯點的準確。

（3）詳細記錄施工過程中的各項參數及特殊情況，及時分析原因進行處理。

（4）點夯停止標準：單點累計擊沉量小于控制深度時打足建議的擊數；強夯坑深度超過控制深度；相同能量后一擊夯沉量明顯大于前一擊。

（5）每擊夯沉量通過測量錘頂面高度的變化計算。由專人用水準儀測量，逐擊測量記錄并隨即算出單擊擊沉量，直到滿足停擊標準方可轉入下一點施工。

（6）為便于檢查和以防漏夯，記錄以施工坐標a、b表示夯點，并分區記錄和整理記錄。強夯時必須及時填寫強夯記錄，夯擊記錄中需記錄夯機編號并準確記錄每個夯點每夯的夯沉量和最后兩擊平均貫入量。

（7）每更換一次脫鉤繩，都應用鋼尺測量脫鉤高度，使其滿足設計要求。

（8）控制每遍強夯、推平等工序間的間歇時間。強夯坑周圍地面不應發生過大的隆起；不因強夯坑過深而發生起錘困難；強夯擊過程中若出現歪錘，應分析原因并及時調整，強夯底墊平后才能繼續施工。

（9）每遍強夯結束待孔壓消散后，開始下一遍強夯。

（10）最后兩遍滿夯，點夯夯擊完成后，由推土機將場地推平，再用低能量滿夯，將場地表層松土擊實，并測量強夯后場地高程。滿夯時夯擊點搭接寬度不小于1/3錘徑。

（11）強夯施工應盡量避開雨季，及時排除夯坑及場地的積水。

（12）每遍點強夯施工結束，用推土機將場地推平按25m×25m方格網測量地面高程。

6 結束語

巴基斯坦卡拉奇深水港堆場及房建一期地基處理項目采用強夯施工方法取得了很好的成效，已分區交付使用，可為類似的近海吹填區地基處理施工項目提供借鑒。

參考文獻

[1]欒茂田，武亞軍，楊慶，等.大連港大窯灣吹填區軟基的堆載預壓處理研究[J].建筑結構，2006（4）：10-12+26.