浅谈注水强夯法处理湿陷性黄土地基

梁海涛

(山西机械化建设集团有限公司，山西 太原 030009)

1 概述

山西某大学东山校区整个场地占地面积 99.9727万平方米,根据地勘报告，本工程场地为自重湿陷性场地，湿陷等级为Ⅲ-Ⅳ级，对场地内道路、管线、管沟及绿化区域的地基都需采取消除湿陷性的处理方法。由于含水量偏低，土层处于干硬状态，强夯处理地基施工时，低含水率无法消除湿陷性，这就需要一种新的工艺处理低含水率，以达到强夯加固效果，这便是注水强夯增湿法。

通过击实试验得出该场地土的最低含水率为 7.6%，平均含水率为 8%，最优含水率为14.7%。需要运用注水强夯法处理湿陷性地基来提高地基的承载力和密实度，经过这样处理的地基在强度、变形及稳定方面都能达到预期良好的效果。

2 注水强夯施工工艺流程

施工准备→注水孔孔位测量放线→机械就位→成孔→验孔→注水准备→注水施工→含水率检测→点夯施工→满夯施工→验收。

3 施工方法

3.1 注水施工方法

3.1.1 施工要求

注水孔施工：采用导杆式柴油锤（2t～2.5t），孔径 180～200mm，孔内回填料采取砂石砾料，粒径10-20mm，3000KN·m区域注水孔深度8m。

3.1.2 洒水增湿工艺流程图

3.1.3 施工顺序

1）划分注水施工单元，每个单元为 3000～5000m2。挖孔前按照设计孔位测量放线。采用导杆式柴油锤，将柴油锤打入土中至设计深度，然后缓慢拔出即成注水孔。注水孔布置采用2×2米正方形布点，孔距2m，孔径180～200mm。注水孔的深度为8.0m。边成孔边测定孔深，并选择一定数量的孔位，监测不同深度的含水量，以调整整体注水量。

2）成孔完成后采用小型装载机拉砂石砾料向孔内人工回填2/3孔深的砂石砾料，粒径10-20mm,回填完进行注水孔施工注水，将注水分管移至施工区内逐排逐孔注水，切不可大水漫灌。注水管前端应安装水表，记录每孔每次的注水量。注水时将水管插入孔底，待孔内水灌满后，抽出插入下一个注水孔，每单元注完一遍后，紧接着开始第二遍注水。注水应预先设计注水路线顺序，有序注水，并有专人负责指挥，不得漏注或多注，每个注水孔一般经过5～7遍，每遍时间间隔为12小时，达到最优含水量。

3）注水孔施工完成7天后，在注水孔四点间用洛阳铲钻孔取土，检测含水量，处理深度内土层平均含水量达到最佳含水量±3%以内时，停止注水。静置10～14天后，开始强夯施工。

3.2 强夯施工方法

3.2.1 施工要求

用白灰标明夯点的位置，并测量场地高程；起重机在规定位置就位，夯锤对准夯点位置，将夯锤起吊到预定高度，自动脱钩，使夯锤自由下落夯击回填土，测量夯击夯沉量单点击数≥12击，且最后两击的夯沉量平均值≤50mm；完成全部夯点的夯击；用推土机将夯坑推平，并平整场地。

3.2.2 强夯施工工艺流程图

强夯区域测量放线-→强夯起夯面高程测量-→测放第一遍夯点-→第一遍点夯后场地高程检测-→测放第二遍夯点-→第二遍点夯后场地高程检测-→满夯施工测放-→场地高程检测-→竣工测量。

3.2.3 施工顺序

4.2.3.1 主夯3000KN·m施工

1）夯位放样，用白灰洒出夯位轮廓线。

2）架设水准仪，水准仪设在夯区边50米之外。

3）测量夯击点地面高程。

4）夯机就位，稳车后调整臂杆角度至65度。

5）测量锤顶高程并记录。

6）提升脱钩器，标定落距并锁定脱钩器钢丝绳长度。

7）提升夯锤，脱钩器打开夯锤自由落下。

8）测量锤顶高程。

9）进行强夯夯击并逐击记录夯坑深度。直至满足规定的夯击次数（≥12击）及控制标准（最后两击夯沉量≤50mm）完成一个夯点施工为止。

然而，在校内的课堂教学中，尤其是“生物进化”等教学内容较抽象，如果仅用教材进行教学，并不利于学生理解“生物进化”历程和“生物进化”的相关知识。虽然，教师可通过大量的网络资源找到相关的图片和视频等资料，也可在实验室或户外找到标本。但由于资源缺乏系统性，学生较难通过直观感受和切身经历，来体验和理解“生物进化”的基本内容。

10）移机进行下一点夯击，直至完成本遍全部夯点。

11）推平场地，准备满夯施工。

4.2.3.2 满夯1500KN·m能级施工

1）放出满夯基准线。

2）夯机就位，锁定落距。

3）锤印搭接1/4，每点夯击次数4击。且最后两击夯沉量≤50mm。

4）整平场地，标高测量。

4 质量控制要点

4.1 注水增湿质量控制要点

4.1.1 根据湿陷性黄土层的深度确定成孔深度。

4.1.2 孔中注水应分遍逐孔注水，在注水开始时，可先在注水管口安装水表，了解一次性注满水的单孔注水量，由一次性单孔注水量可确定注水的遍数。

4.1.3 每遍注水后，按0.5天、1天的间隔，采用洛阳铲成孔或人工开挖探井的方法进行取样，测定孔内土的含水量，直至水量达到最佳含水量的要求。

4.1.4 注水不可大水漫灌，注水满足要求时测试土的最佳含水量。

4.1.5 成孔后灌砂过程中要不断捣实，速度要快。

4.1.6 严格按要求测量土的含水量，以确保后续强夯施工质量。

4.2 强夯施工质量控制要点

4.2.1 强夯施工中夯沉量和夯击数是双控指标，当夯击数满足要求但夯沉量不满足要求时，应继续夯击直至夯沉量符合要求。

4.2.2 施工机具应在强夯前进行检查,并加强对夯锤重量、落距等控制手段的管理，确保单击夯击能符合设计要求；夯点放线应在每一遍夯击前进行复核，夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正；

4.2.3 在强夯过程中应加强施工质量检验工作，发现问题应及时处理。

5 经济效益或社会效益

5.1 通过注水，使得含水率达到最优含水率，开始强夯施工。对处理低含水率湿陷性黄土起到了重大的作用，同时降低了施工成本。

5.2 采用的柴油锤成孔机，安装及转场快捷，施工时容易调集。

5.3 该施工方法施工简单、维护安全、投资成本少。

6 结束语

经检测，本场地内压实系数≥95%，湿陷系数≤0.015，达到设计要求。用注水强夯法处理低含水率湿陷性黄土地基，能够满足设计要求的承载力和压缩模量，且具有施工工艺、设备简单,易操作和控制,工程造价低等诸多优点,可为类似地质条件的工程施工提供借鉴。