強夯地基施工中大面積土方處理的重難點分析及質量控制措施

萬松，鄒雙，王云飛，李科熙，唐開中，陳旭超

（中建二局核電建設分公司，廣州 518000）

1 工程案例

1.1 項目概況

某工程位于深圳市龍華區大浪街道簡坑嶺， 擬規劃建設一座垃圾發電廠，總面積約為40.6 萬m2，紅線內建設用地面積約為30.7 萬m2，臨時用地面積約9.9 萬m2，場地總填方量為2 539 000 m3，總挖方量（壓實后土方）2 546 820 m3，凈方量+7 820 m3，填方高度約為50 m，廠區土石方基本平衡，場地回填土主要采用強夯法，局部保護區內采用碾壓回填。

1.2 強夯地基設計概況

1）分層厚度≤6 m，夯擊能3 000 kN·m，收錘標準≥10擊，最后兩擊平均夯沉量≤5 cm。

2）分層厚度6～8 m，夯擊能4 000 kN·m，收錘標準≥13擊，最后兩擊平均夯沉量≤10 cm。

強夯法采用兩遍點夯，兩遍滿夯，點夯間距8 m×8 m 或7 m×7 m（呈梅花形），點夯夯擊能為2 500～4 000 kN·m，滿夯夯擊能為1 500 kN·m。 強夯處理后建筑場地地基承載力特征值f≥140 kPa（爐渣利用區強夯區承載力特征值＞150 kPa），地基壓縮模量Es≥8.0 MPa。

夯錘：為24 t 平底錘，錘徑2.5 m。

3）回填料：回填土不得采用含有機物超5%的土質，根據現場土石方類別采用混合填料回填。 樁基區回填風化塊石最大徑小于150 mm，加筋土回填區小于100 mm，其余強夯區域回填料粒徑小于250 mm。

2 本工程強夯法施工重難點

2.1 場地排水

因本工程地理位置位于兩山之間， 強夯區域位于邊坡匯水區，各個回填區高程并不一致，雨水對各區域回填邊坡造成不同程度的沖刷，且回填面持續積水，土壤含水率增大，雨后回填易形成“彈簧土”。

2.2 各區域因高程不同形成的邊坡區域

1）因場地高程不同，各區域不可避免地形成一定坡度，因坡度區域邊緣無有效束縛，故加固質量弱于其余區域[1]。

2）為場地施工需要，強夯區設置有臨時施工便道，便道區域護坡同樣屬于加固邊緣地帶，地基加固質量難以控制。

2.3 避震措施

提升井區域，因其為現澆混凝土結構，隨回填進度一同施工，強夯施工過程中夯擊將對其產生震動影響。

3 本工程強夯法質量控制措施

3.1 工前準備

施工前，人員應進行必要的質量技術交底，還需對強夯機械、夯點布置、回填料進行檢查。 前置工作完成驗收通過后，開始強夯工作（見表1、圖1）。

圖1 強夯區設置質量指標展示牌

表1 強夯區回填質量指標一覽表

3.2 場地排水

因本工程施工周期經歷整個深圳地區的雨季， 強夯區位于兩山體之間，夯坑積水、夯區存水的問題較為嚴重。 積水造成土壤含水率較高， 水分未散發干凈、 未達到最佳含水率（18%）且回填料為黏性土時，進行強夯極易造成土壤黏結，形成“彈簧土”。

1）控制強夯高程面。 壓路機碾壓后，強夯平面始終保持向場地填埋庫區方向1%～2%的排水坡度，同時，在不同區域的回填交界面設置1 000 mm×1 500 mm 的臨時截水溝， 匯集后統一沉淀抽排（見圖2）。

圖2 回填面截水溝

2）強夯施工前，會同建設單位、設計單位、監理單位對場地排水設計進行勘察，除施工完場地內盲溝外，說服建設單位在回填面以下沿著原場地排水路線設置1 條直徑為500 mm鋼筋混凝土排水管，用以排出匯集填埋庫區的積水。

3）強夯施工前，抽排夯坑積水，同時應保證已經暴曬2 d，檢查地面情況，應保證無積水，地面干燥。

3.3 回填邊坡

受施工環境因素的制約及施工部署安排，如施工道路、場內土方開挖進度等， 場地無法統一回填至相同標高同步強夯回填，不可避免地應分區域進行回填施工，但各個區域回填進度不一，由此形成一個個回填邊坡，因邊坡部分的土均為強夯平面的土，采用裝載機進行推土，全部為虛土，但夯錘又無法加固邊坡，邊坡區域只能在下一個區域回填時同步填高填平，此部分不可避免地會造成強夯加固效果不好， 回填質量難以保證。

1）及時溝通建設單位及設計單位，對強夯回填區每層回填時， 設置2～5 m 的超填工作面， 當層強夯完成后再反挖成坡，同時，由測量人員再對回填邊坡進行標記，并對強夯人員進行交底，加強對邊坡區域強夯（見圖3、圖4）。

圖3 第1 遍點夯加固范圍及超填工作區

圖4 第2 遍點夯加固范圍及反挖坡示意

2）改變夯擊加固順序，后續強夯施工。 先加固高程小區域，由此對于邊坡以上區域在坡腳處增加束縛力，增加“勒腳”效應。

3）少擊多遍，逐漸加強。對回填邊坡區域先采用2 500 kN·m較小能量加固，增加該區域土體本身強度，然后逐漸加強夯擊能量至6 000 kN·m，加固該區域。

3.4 避振措施

1）在提升井建筑場地邊緣10 m 外挖掘防振溝；

2）在甲方、監理、設計同意的情況下，不改變夯擊能的同時，改變夯錘直徑，減小夯擊振動。

4 結語

本工程地基工程按照設計要求進行了重型動力觸探檢測、瑞利波檢測，對加工面進行了壓板試驗，檢測結果均滿足地基承載力要求。 強夯法在施工中需注意對施工質量的控制，施工前應展開試夯，施工過程中應注意監測和控制；完成夯擊后應需檢測地基質量是否滿足要求。 選擇能力突出、信譽優良的檢測單位與檢測方案，全程跟蹤、信息化施工，確保夯擊質量滿足要求，最終為建筑工程順利開展打下良好基礎。