近海吹填区强夯地基处理技术分析

刘集杰

摘 要：本文以某项目为例，此项目地基处理工程采用强夯法施工，以该项目地基处理施工经验为基础，总结近海吹填区强夯地基处理施工技术及质量控制要点。

关键词：吹填；强夯；地基处理

1 强夯施工工艺流程

地基处理采用强夯法，对地表平整面以下约6m深度范围内（+5.0～-1.3mPD）的土体进行改良，使其地表平整面以下6m深度范围内（+4.7～-1.3mPD）的土体孔压静力触探（CPTU）锥尖阻力（qc）不小于10MPa，地表平整面以下1m范围内（+4.7～+3.7mPD）的土体现场CBR值不小于15%，总沉降量不超过200mm，不均匀沉降不超过20mm/25m，地震时土体不可发生液化现象。

1.1 施工顺序

强夯主要施工顺序：平整场地，测量标高—夯点放线—夯机就位、对点点夯—第一遍点夯、验收、整平—第二遍夯点放线—夯机就位、对点点夯—第二遍点夯、验收、整平—满夯后整平—测量夯后标高—地基检测—施工验收。

1.2 施工工艺流程

（1）选用锤底直径为2.0～2.5m且有排气孔的20t夯锤；（2）按施工方格网测场地初始标高；（3）根据图纸精确测放夯点，误差±20cm，用显眼标志物标识夯点位置；（4）将脱钩器钢丝绳长度固定，标定落距；（5）夯机就位，夯锤对准夯点位置，测量夯前锤顶标高；（6）起吊夯锤到设定高度后自动脱钩，待夯锤落下后再测量夯锤顶标高，计算出第一击夯沉量；（7）重复以上步骤，按设计要求的夯击数及控制收锤标准完成一个夯点作业；（8）转移夯机至下一个夯点重复完成第一遍锤击作业；（9）测量第一遍夯后地面沉降，待孔隙水压力消散到设计要求后进行第二遍强夯；（10）夯后及时排除夯坑及场地明水，并整平；（11）进行满夯，场地整平，施工完成。

2强夯设备

根据项目地质条件分析，选用单击夯击为3000kN·m的宇通重工YTQH450液压履带式强夯机。其有效加固影响深度通过公式计算得：

其能够有效加固影响到位于地表以下8～10m深层的回填砂。

3 强夯施工

3.1 施工技术参数

（1）锤重与落距。点夯锤重20t、落距15m，普夯锤重20t、落距7.5m。

（2）夯击点布置及间距。夯击点布置及间距如图1所示。

（3）单点的夯击数与夯击遍数。单点夯击数按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且应同时满足以下条件：（1）最后两击的平均夯沉量不大于50mm；（2）夯坑周围地面不应出现过大的隆起；（3）不因夯坑过深而发生起锤困难。

3.2 场地清理及整平

根据试夯区测定的平均夯沉量对场地进行清理整平，并清除吹砂过程中附带入之枯木、杂草等腐质物和固体垃圾。

强夯前应查明场地范围内底下构筑物，管线及其他设施的位置和标高参数，并采取相应措施将其保护或清理。当地下水水位高或夯坑内积水影响施工时，宜采用人工降低地下水或铺填一定厚度的松散材料，及时排除积水。

3.3 测量放样

（1）平面控制网。根据已知测量控制点，在施工区域内建立平面控制网，确定平面基点、基线，以便测放施工关键线（如轮廓线、区域划分线、试夯区轮廓线等）、细部点及方向线等。

（2）高程控制体系。依据规范将原有施工水准点引入施工区内，形成水准导线或闭合环，作为施工面高程控制的基准。

3.4 试验区施工

以工程地质勘查报告为依据，在拟加固场地上选取一平面尺寸为50m×50m的具有代表性的试夯区，试夯顺序如下：

（1）在试夯区内进行详细原位测试，并取原状土样测定有关参数。

（2）根据初步设计，选取试夯试验参数，并进行实验性施工。

（3）施工中做好夯点沉降和周围底面隆起数值，冲击振动的影响范围，超孔隙水压力的增长和消散情况等施工记录。

（4）采用与夯前一致的检测方法在试夯结束后1～4周进行施工质量检测。

（5）根据试夯前后土质测试结果的对比分析，确定正式施工的技术工艺参数。

3.5 强夯施工

按现场试夯的夯击次数和夯沉量关系曲线确定单点夯击数，进行各个分区施工，分别为：施工准备、试夯、标出第一遍夯点位置、第一遍点夯、平整场地、按第一遍点夯施工步骤完成第二遍点夯、满足间歇时间后，进行满夯施工、检测验收。

3.6 平整碾压施工

碾压施工前用推土机将填土推平，低速预压4～5遍，然后采用“薄填、慢驶、多次”的方法进行壓路机填方压实。碾压方向从两边逐渐向中间，碾轮重叠宽度15～25cm，横向接头重叠0.4～0.5m，一般为后轮宽的1/2，前后相邻两区段宜纵向重叠1.0～1.5m，确保无漏压、无死角、碾压均匀。

4 检测

根据技术规格书要求，分区夯前按照25m×25m正方形网格进行CPTU试验，碾压整平后按照25m×25m正方形网格进行CPTU试验和In-situCBR试验，夯后按照75m×75m正方形网格进行颗粒分析试验和界限含水率测定试验，各项试验结果均需满足技术规范及监理工程师的要求。

5 强夯施工质量控制措施

（1）施工期间应测量地下水位和含水量，当实际地下水位及含水量满足设计要求后，方可开始强夯。

（2）强夯锤底面中心应对准方框中心，保证夯点的准确。

（3）详细记录施工过程中的各项参数及特殊情况，及时分析原因进行处理。

（4）点夯停止标准：单点累计击沉量小于控制深度时打足建议的击数；强夯坑深度超过控制深度；相同能量后一击夯沉量明显大于前一击。

（5）每击夯沉量通过测量锤顶面高度的变化计算。由专人用水准仪测量，逐击测量记录并随即算出单击击沉量，直到满足停击标准方可转入下一点施工。

（6）为便于检查和以防漏夯，记录以施工坐标a、b表示夯点，并分区记录和整理记录。强夯时必须及时填写强夯记录，夯击记录中需记录夯机编号并准确记录每个夯点每夯的夯沉量和最后两击平均贯入量。

（7）每更换一次脱钩绳，都应用钢尺测量脱钩高度，使其满足设计要求。

（8）控制每遍强夯、推平等工序间的间歇时间。强夯坑周围地面不应发生过大的隆起；不因强夯坑过深而发生起锤困难；强夯击过程中若出现歪锤，应分析原因并及时调整，强夯底垫平后才能继续施工。

（9）每遍强夯结束待孔压消散后，开始下一遍强夯。

（10）最后两遍满夯，点夯夯击完成后，由推土机将场地推平，再用低能量满夯，将场地表层松土击实，并测量强夯后场地高程。满夯时夯击点搭接宽度不小于1/3锤径。

（11）强夯施工应尽量避开雨季，及时排除夯坑及场地的积水。

（12）每遍点强夯施工结束，用推土机将场地推平按25m×25m方格网测量地面高程。

6 结束语

巴基斯坦卡拉奇深水港堆场及房建一期地基处理项目采用强夯施工方法取得了很好的成效，已分区交付使用，可为类似的近海吹填区地基处理施工项目提供借鉴。

参考文献

[1]栾茂田，武亚军，杨庆，等.大连港大窑湾吹填区软基的堆载预压处理研究[J].建筑结构，2006（4）：10-12+26.