強夯+降水法在沼澤軟土地基中的施工

吳紹凱 中交四航務局第二工程有限公司

1.工程概況

本項目地處泥炭沼澤區(qū)域，該工程需要進行地基處理的施工區(qū)域主要為場區(qū)道路，道路分為東、西側(cè)公路，東側(cè)道路里程號為BK0+240～BK0+288.77，西側(cè)道路里程號為AK0+000～AK0+200。其中AK0+072位置處為過河道路，下部為現(xiàn)澆矩形混凝土過水涵洞，地基處理范圍為-4m～-1.4m，處理面積約525m2。

2.工程概況及施工難點

該建設工程地處斯里蘭卡科倫坡地區(qū)kenaniya河的沼澤泄洪區(qū)，常年水位在1m左右，施工占地面積共9.8×104m2。現(xiàn)場除橋梁和單體結(jié)構(gòu)地基采用樁基礎外，東西部道路以及附屬箱涵等設施需進行地基處理。根據(jù)現(xiàn)場特殊地質(zhì)條件，在基礎處理過程中需要同時加固上臥淤泥質(zhì)土、細砂和下臥擾動性的軟土等層，施工時對技術(shù)的要求很高、難度較大。

現(xiàn)階段，斯里蘭卡建設項目的開發(fā)用地日益緊張，逐步向城市周邊區(qū)域、沼澤以及土壤洼地等特殊用途區(qū)域綜合開發(fā)和再綜合利用。建筑企業(yè)應將經(jīng)濟合理、安全可靠等作為基本的技術(shù)前提，對施工現(xiàn)場中較大面積的地基實施加固處理技術(shù)操作難度大，通常情況下在特殊地質(zhì)條件下采用常規(guī)地基加固處理工藝難以真正達到預期的工程設計目標。對此，應用“強夯+降水”施工技術(shù)能夠充分結(jié)合兩種加固技術(shù)的優(yōu)勢，在連續(xù)加固強夯處理之后，地基中孔隙的壓力和水分得到有效控制，縮短了強夯的施工間歇與加固時間，增強了強夯土體的加固強度，效果明顯，既簡單且經(jīng)濟、安全。

3.施工工藝流程

運用“強夯+降水”施工技術(shù)時，主要工藝流程為：確定地下地上水位管理控制區(qū)的深度，降水，第一遍夯擊沖壓施工，二次場地降水并開展夯土施工以及檢測和驗收。具體如下所述。

（1）確定地下地上水位管理控制區(qū)的深度。根據(jù)整個施工現(xiàn)場不同的水下地質(zhì)環(huán)境條件及其他勘察設計報告，確定整個地下水位管理控制區(qū)的深度，充分保障“強夯+降水”施工技術(shù)的應用基本需求得到滿足。本次降水工程設計的主要降水井點區(qū)域不同深度降水范圍一般為3m，井點之間降水間距4m、排距8m。

（2）降水。對于沼澤軟弱的土層地基，由于地質(zhì)侵蝕滲漏情況比較嚴重，現(xiàn)場的降水主要采用輕型降水井點；重型井點降水管的具體敷設位置和深度、間距等均應嚴格依據(jù)井點所在工程施工地點的自然地質(zhì)條件情況和敷設降水管的深度來確定。

（3）進行第一遍夯擊沖壓施工。當軟質(zhì)層土地和硬質(zhì)地下層的水位沖壓深度連續(xù)下降4m時，水位深度平整并基本穩(wěn)定后，開始對各個地基夯點進行第一次大力度的夯擊沖壓施工；每次強夯夯擊施工應在區(qū)域1m范圍內(nèi)均勻采用10m×10m的沖壓方格網(wǎng)格法進行沖壓測量，并以沖擊夯前固定施工現(xiàn)場的地基標高作為測量準則；最后使用黑色白灰涂料噴漆或涂抹布繪出各個基礎夯點的整體輪廓和曲線。

（4）二次場地降水時需要開展夯土施工，第一遍基土夯擊施工完成后推平施工場地底層基土，隨后立即設置井點管道開展連續(xù)性的抽水，確保及時排出孔隙間的水分，消減超靜孔壓，進而保障軟土結(jié)構(gòu)迅速恢復，并提升軟土的強度。需注意的是，施工時應待二次降水的深度下沉到設計深度之后再開始二次強夯施工，以保障施工質(zhì)量。

根據(jù)本次開挖工程實際情況，在開展大面積施工過程中的收錘標準為：在開挖夯坑周圍土地有時可能會出現(xiàn)明顯的側(cè)向隆起及沒有側(cè)向時，其位移高度≥2cm；在進行后面一夯的情況下，沉量應明顯大于前一夯的沉量；單用一遍夯擊法所完成的整個夯坑深度應≤0.8m。

（5）檢測和驗收。強夯施工作業(yè)完成之后，按照國家檢驗和試驗規(guī)范的要求將夯點混凝土開展現(xiàn)場取樣，并參照標準的貫入程度進行試驗。

4.該施工方法特點

該施工工法具有以下四個明顯的特點：（1）加固效果顯著，有效加固深度滿足施工需求；（2）強夯澆筑施工方法機具簡便、施工時間快，從而縮短施工時間；（3）可節(jié)省投資、降低工程成本；（4）改善強夯作業(yè)條件，節(jié)約材料、保護環(huán)境。

5.質(zhì)量保證措施

由于軟弱地基的上層土層較薄，因此在施工過程中應充分考量淤泥土質(zhì)所產(chǎn)生的影響，由于淤泥土其不具備良好的穩(wěn)定性，對于某些地基設計荷載要求高的工程無法滿足其施工要求，應當對其采取有效的處理措施。

在軟土地基處理的過程中，應遵循以下幾個方面的要求：第一，重視軟土地基中土質(zhì)的抗剪輕度，為穩(wěn)定性提供保障；第二，積極改善軟土地基中土質(zhì)的透水性，進而避免在后期施工過程中土質(zhì)出現(xiàn)水分滲透的情況，從而降低對地基強度的影響；第三，降低軟土地基中土質(zhì)的壓縮性，避免軟土地基在后期施工的過程中由于內(nèi)部不均勻而出現(xiàn)沉降問題，進一步對工程的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

為了保質(zhì)保量完成目標工程，確保整體施工質(zhì)量符合設計要求，本項目特制定了以下幾點控制措施。

（1）在項目施工前必須定期組織設計、技術(shù)以及施工方案交底等相關(guān)工作，使每個施工者都能清楚地了解各個崗位和任務的具體要求，確實做到思想上落實、施工組織上的措施到位。在市政工程施工中對于工程質(zhì)量的控制除了執(zhí)行設計圖紙規(guī)定之外，還應嚴格遵守項目所在國家法律規(guī)定以及標準、技術(shù)要求。

（2）全站儀、水準儀必須經(jīng)過嚴格認證并經(jīng)檢驗合格后方可正式投入使用。精準測量，測量人員認真記錄各個夯點的夯擊量和各次夯后的標高，發(fā)現(xiàn)有異常情況及時向上級匯報。

（3）在大型市政工程項目前期施工管理過程中，要切實做好施工材料的收集匯編、搜索、整理以及資料文件的報批與審核、質(zhì)量檢驗單的批復、工程測量及其他相關(guān)技術(shù)質(zhì)量檢測工作，復核均需要向上級相關(guān)部門申請?zhí)峤徊牧稀Ｔ诠こ淌┕ぶ袊栏癜凑諛藴蔬M行工程質(zhì)量檢查、隱蔽工程的工程驗收、工程施工完畢之后的驗收等。

6.推廣前景

針對淤泥土等軟土地基的加固，一般的加固設計方案已經(jīng)無法達到預期目標，在此基礎上需進一步研究和開發(fā)“強夯+降水”的地基加固處理技術(shù)。該工程則主要研究“強夯+降水”施工技術(shù)，在強夯施工完成15d后通過靜態(tài)重力振動觸探試驗可以準確檢測加固的施工效果，降水加固后，不但顯著提高了整個施工場區(qū)上部的鋼筋混凝土層整體承載力，也使受力均勻性得到了顯著改善。該種施工方法徹底解決了現(xiàn)代強夯加固施工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)的一些地下水問題，達到了良好的施工效果，既節(jié)約了資金，又同時具備現(xiàn)代強夯加固施工中的使用機具簡便、節(jié)省施工材料、造價低等優(yōu)點，具有較佳的社會經(jīng)濟效益。在工程施工的實際過程中，“強夯+降水”施工技術(shù)已經(jīng)得到了多方單位和技術(shù)人員的共同認可，并取得了良好的經(jīng)濟效益和社會效益，具備廣闊的國際市場和推廣應用前景。

7.結(jié)束語

“強夯+降水”施工技術(shù)充分結(jié)合了現(xiàn)有的真空井點降水和強夯技術(shù)的優(yōu)勢，發(fā)揮了各自優(yōu)點，在軟土地基的處理中運用該種方法有效解決了強夯施工過程中的地下水問題，達到了更好的加固效果，為今后同類似工程的實際施工設計提供了一些借鑒和經(jīng)驗。