泥浆换填筑坝技术在工程中的应用

□文/冯 云

在一些工程中由于原场地中含水率过高，形成泥浆坑并且泥浆坑不仅存在于施工场地中，施工场地外也存在大面积的泥浆，与场地内泥浆坑相连。考虑到处理过程中，由于泥浆层的流动变形可能会导致场地周边道路等设施的沉降变形，故拟在泥浆处理区域与道路之间设置挡土坝，以阻断场地内的泥浆与场地外泥浆的联系。

1 工程概况

天津市舒畅嘉园住宅小区东北角附近原有1.3万m2泥浆池，南侧及东侧大部分为生活垃圾及杂填土填埋而成，填土深度4.4～10.5 m不等。西北角附近土质相对较好，整个场地坑深起伏较大。根据要求，要将泥浆池全部处理。

1.1 场地周边概况

场地围墙东北角处有1座电塔，距离场地界线61 m，占地面积约100 m2，高度近20 m，基础为矩形的混凝土基座、埋深3 m，电塔西侧紧邻水渠，距离水渠6 m。水渠宽 3 m，深 4 m。

场内泥浆与场地外道路下方泥浆贯通，场外道路与水渠均坐落在泥浆坑上。水渠距离地界线约57 m，场外道路距地界线约89 m。水渠东侧埋设有高压电缆，为周围居民区供电。

1.2 地质情况

拟建场地属于华北平原滨海冲积平原，现场地形有一定起伏，东南侧原为取土坑，经近期填垫至现地坪，表层主要有生活垃圾及建筑垃圾组成。上部的人工填土层，顶底板及厚度变化较大，层底标高1.51～-8.34 m，厚度为 0.1～10.4 m。

2 泥浆池处理措施

采用稀释置换的方法处理，即使用高压水枪将泥浆稀释，然后用泥浆车将稀释后的泥浆吸走，最后换填素土。

挡土坝设置在泥浆池东侧，地界线外2 m处，长度约150 m，宽度为8 m。挡土坝下泥浆平均深度为8 m，最浅处5 m，最深处9 m。

采用置换式夯扩法施工。夯扩式置换工艺是利用夯能作为置换软土的手段，即利用强夯将地基土挤密或排开，把块石、碎石、砂砾或其他质地坚硬的散体材料多次填入和夯击，最终达到将泥浆和淤泥挤走。

3 强夯置换法施工

3.1 施工工艺

场地平整后再进行施工。夯孔的施打宜用隔孔分序跳打的方式，夯坑深度控制根据现场实际情况定。第一遍夯至控制深度后，在夯坑内填充填料，填料应含水率低；将夯坑填满后再进行第二遍夯击，再填充填料至地面，然后进行第三遍夯击。

3.2 施工参数

施工参数的确定主要依据现场试夯并应考虑以下各方面因素：

1）夯击能越大，置换深度越深，既要获得较深的置换深度，又不能影响到周边环境；

2）置换深度与置换次数成正比，一般置换3～5次；

3）夯坑夯击深度同单位底面积的夯击能量与单位面积的锤底静压力密切相关，夯锤底面积越小，夯击后获得的置换深度越深；

4）夯点布置成三角形、长方形等，主要依据试验资料确定，一般取1.5～3.5倍的夯锤底面积直径。

3.2.1 夯点布置

1）点夯。设计要求夯点按梅花型布置，每遍夯点间距取5 m，第2遍夯点布置在第1遍夯点的中间，见图1。

图1 夯点位置

2）满夯。逐次的平拍，锤印搭接。

3.2.2 夯击遍数

分成3遍夯击，第1遍与第2遍为大能量的点夯夯击，第3遍为小能量的满夯。

3.2.3 夯击能量

点夯单击夯击能量1 000～1 500 kN·m。满夯单击夯击能量 800 kN·m。

3.2.4 夯击的击数

点夯施夯每个夯点的夯击击数根据现场实际情况定，每个夯点最后两击的平均夯沉量≯20 cm。满夯施夯每遍1击。

3.3 施工步骤

1）清理平整施工现场，作夯前的测试。

2）根据夯点平面布置图，标出第一遍夯点的位置。

3）起重机就位，使夯锤对准夯点位置。

4）测量夯前锤顶高程。

5）将夯锤起吊到预定高度，夯锤脱钩自由下落，夯锤落在后测量锤顶高程，计算出夯坑沉量。

6）重复第5步并适时填料，按照设计通过试夯后确定的标准，控制夯击击数及标准，完成一个夯点的夯击。

7）换夯点重复第3～6步，完成第1遍全部夯点的夯击，将夯坑填平推平场地。

8）在规定的间歇时间后，按上述步骤逐个完成第2遍的全部夯点夯击。

9）最后用小能量的满夯将场地表层松土夯实并测量场地高程。

10）待强度增长至一定程度后，进行标贯静压等承载力的检测。

3.4 强夯施工质量的控制

1）应严格按设计要求的夯击能，监督操作人员调配好夯锤的落距，保证夯击能量达到要求。

2）根据夯前试夯确定的有关参数和标准进行夯击，不能减少夯击的次数。

3）按照布点图的要求测放出夯点位置后，要用白灰或其他方法作出明显的标记并对夯点进行复核无误后再施工。现部位检查和工序验收制度，使整个工程的质量始终处于受控状态。

4）认真执行技术复核，隐蔽工程验收制度，把好隐蔽质量关。做好施工资料的收集汇总，对原始的施工记录和质量检测记录应完整、清晰、无漏项，验收手续符合要求。

5）对材料的选择最好是拆房土和山皮土，这种材料影响深度深，吸水性强，用现场的水泥块，每块≯60 cm，材料配比最好是3∶2或1∶1，拆房土越多，效果越佳。

4 结语

泥浆池筑坝施工费用共计约600万元，比泥浆区域全部换填的预计施工成本节省400万元。如将泥浆区域全部换填所需工期为35 d，泥浆筑坝所需工期为12 d，节约工期 8 d。