卤池软土地基强夯施工技术

杨正仁

摘 要 沿海地区时速100km/h一级公路路基填筑在制卤池淤泥地段用强夯法加固地基，介绍强夯法的技术应用和理论依据，阐述了工程中强夯试夯、参数选择及调整、施工工艺等内容。

关键词 强夯；试验；参数；工艺

中图分类号 U4 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）07-0040-01

1 工程概况

某沿海一级公路路基填筑工程，线路长3 000m，路基顶面宽52m，设计时速100km/h。该路基填筑工程地处沿海，属冲淤积地貌。拟建路基基底主要为河海冲击而成的淤泥状粉、砂质土，线路跨经盐场制卤池段，淤泥状软弱土层厚度为3m～3.5m。

2 强夯施工技术应用

参考该工程地质勘探资料，如选用清淤后换填透水性填料，则需围堰后清理大量的淤泥，工期长，淤泥堆放场地选择困难，且花费较大；若直接采用抛石挤淤，考虑淤泥厚度，难以有效地挤除淤泥，将形成淤泥石料混填的情况，地基承载力难以达到要求。

结合工程地质条件及现场实际情况，秉承技术先进、安全适用、经济合理、确保质量、保护环境的原则，考虑首先用不小于30cm的片石抛填半幅，再进行强夯作业施工。每个填筑段完成后再进行另一半幅施工，以每50m为一个施工段交替进行，逐步向前推进，在排挤淤泥至路基两侧的同时，又起到对石料的压实效果，提高了地基及路基的承载力，能满足设计及相关规范要求。

考虑施工车辆交通组织及进度要求，先行在路基中间位置填筑10m宽临时便道，以确保强夯施工不影响片石填筑正常进行。

1）理论依据。强夯施工，是按照一定的夯击次数反复将夯锤提到预定高度，采用自动脱钩方式使夯锤垂直落下砸击地面预定点位，给地基以强大的冲击和振动能量，从而改变地基土质物理结构，达到加固地基的效果，适用于淤泥、淤泥质土、粘性土等软塑—流塑的对变形控制要求不严的地基处理。

2）强夯法的优点和效果。施工设备、工艺简单，安全可靠。一般采用履带吊配以自动脱钩装置、2～3种不同重量的夯锤即可。适用范围广，可用于机场、道路、港口、堆场和房屋建筑等工程场地的地基处理。加固效果好。夯后地基强度一般可提高2—5倍。工效高，施工速度快。每台设备每台班可处理1 800～2 500m2。

节约投资。比其换填、旋喷桩、搅拌桩等费用低。

3 强夯施工

3.1 施工机具

施工主要施工设备：采用大吨位履带式起重机（通过夯锤重量选择适用起重机）、圆柱体钢铸夯锤、135kW推土机等。

3.2 施工参数设计

根据设计要求，本工程强夯主、复夯点为矩形布置，夯点间距3m，主、复夯点夯击能采用1 600/kN·m，满夯夯击能采用1 000/kN·m，有效加固深度约6.3m，夯点满足最后两击平均沉降量≤5cm。各夯点用1 600/ kN·m夯击二遍，最后用1 000/kN·m满夯一遍，满夯时夯击点位重叠夯锤直径的1/4，每遍间隔时间均为7天。

3.3 强夯试验

为了进一步检验设计要求的夯击能能否达到预计效果，应先进行试夯，规范要求试夯面积不小于20×20m。为了使试夯数据更具代表性，本工程选择50m长路基作为试夯。

1）试验参数.按照设计要求进行布点和选用夯击能。借鉴成功地区经验，为充分发挥履带吊功效，第一、二遍夯点采用锤重Q=17.2t，计算有效落距高度H=9.3m，夯锤高度0.45m，夯锤直径2.5m。满夯采用锤重Q=11.5t，计算有效落距高度H=8.7m，夯锤高度0.3m，夯锤直径2.5m。

2）工艺流程。（1）对施工场地进行平整，用5×5m方格网测量夯前场地高程；（2）按照设计夯点位置用石灰标记（夯点间距偏差控制在±500mm以内），并测量夯击前该点位地面高程；（3）履带吊就位，起吊吊钩至有效落距高度（夯锤落距偏差控制在±300mm以内），将吊钩牵引钢丝绳固定，锁定落距（有效高度计算：从夯锤提升后夯锤底至地面高度）；（4）将夯锤吊到夯点位置，测量夯击前夯锤顶高程；（5）吊机提升夯锤至计算有效落距高度，夯锤自动脱落垂直下降夯击点位，继续测量锤顶高程，记录本次夯击后下沉量；（6）反复进行第5步骤，直至达到设定的夯击次数，即完成一个夯点的夯击；（7）进行下一夯点夯击，重复第4～6步骤，直至完成全部标记点位；（8）用推土机将夯坑整平，同第1步骤中测点测量夯击1遍后场地高程，计算场地夯沉量；（9）第2遍及满夯均间隔7天后进行，重复第1～8步骤，直至最后测量满夯整平后路基面高程，计算累计沉降量。

3）夯击试验。为满足设计要求，每个夯点进行8击试夯。经试夯显示，击沉量依次为14cm、11cm、12cm、11cm、10cm、13cm、15cm、19cm，单点累计沉降量107cm，最后两击平均沉降量17cm。从第6次夯击开始击沉量逐渐增大，拟采用夯击5次作为大面积试夯。

夯击5次，第1遍平均击沉量依次为14cm，11cm，12cm，11cm，10cm，坑位平均沉降量58cm，最后两击平均沉降量10.5cm。第2遍平均击沉量依次为11cm，8cm，6cm，4cm，3cm，坑位平均沉降量32cm，最后两击平均沉降量3.5cm。满夯后路基面平均沉降量为68cm。

4）强夯前后地基承载力检测。采用K30平板荷载仪分别在强夯前及每遍强夯完一周后进行地基承载力检测试验。地基承载力分别为：强夯前90kPa，第1遍强夯7天后为165kPa，第2遍强夯7天后为210kPa。

5）试验评价。选取约2 500m2作为强夯试验，最后两击平均沉降量为3.5cm，路基整体沉降量为68cm，地基承载力达到210kPa，满足设计及规范要求。可在相同地质、地段按照试验参数及配套的机具、施工工艺流程组织实施。

6）施工工况。结合本工程实际情况，先按照由中向外的顺序抛填片石逐步往前推进。考虑运料车载重达到100t，前期填料运输能达到一定的压实效果，故先规划中间道路逐步向两侧改道，提高了一定的地基承载力，确保后期履带吊行车安全。

为满足工期要求，经估算强夯施工功效，在路基填筑完成前约1个半月进场2台套强夯设备，避免设备进场过早造成闲置。经实践，每台套设备平均每个月可完成约1 060m（折约5.5万m2），最终40天共完成3km路基的强夯施工，最终工期满足要求。

4 施工注意事项

1）为确保履带式起重机安全，考虑起重提升重量及速度等因素，低夯能级尽可能选用低吨位夯锤。2）起吊、落锤期间司索、测量等作业人员撤离至安全区域。履带吊驾驶室挡风玻璃外采用钢筋网片防护，防止飞石。3）单点夯击时，同路基压实顺序，从中间往两侧进行，以便有效的排挤淤泥，达到加固地基和进一步夯实填料的目的。4）路基两侧1～2个夯击点位会出现夯锤歪斜或提升夯锤困难，以致夯坑底积水影响施工，应将坑位铺填填料继续夯击。5）专人全程跟踪测量夯前地面、每次夯击锤顶、每遍夯击整平后地面高程，及时分析数据，数据波动较大时，及时分析调整参数。6）强夯施工可采取挖设减震沟等方式降低冲击震动对周边建筑物及重要设施的影响。

5 结论

总之，利用强夯法对卤池段软土地基进行加固处理，选用合适的夯击能、夯击次数、夯点间距等尤为重要，是对地基有效加固深度的重要指標。根据夯能选用适用吨位的履带起重机和配套夯锤，是施工进度的关键。跟踪测量，实时掌握夯击沉降量，及时分析数据，及时调整夯击次数等参数，是确保施工质量重要措施。

参考文献

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[2]中国建筑科学研究院.JGJ79-2012 建筑地基处理技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[3]中交天津港湾工程研究院有限公司.JTS147-1-2010港口工程地基规范[S].北京：人民交通出版社，2010.