强夯地基施工中大面积土方处理的重难点分析及质量控制措施

万松，邹双，王云飞，李科熙，唐开中，陈旭超

（中建二局核电建设分公司，广州 518000）

1 工程案例

1.1 项目概况

某工程位于深圳市龙华区大浪街道简坑岭， 拟规划建设一座垃圾发电厂，总面积约为40.6 万m2，红线内建设用地面积约为30.7 万m2，临时用地面积约9.9 万m2，场地总填方量为2 539 000 m3，总挖方量（压实后土方）2 546 820 m3，净方量+7 820 m3，填方高度约为50 m，厂区土石方基本平衡，场地回填土主要采用强夯法，局部保护区内采用碾压回填。

1.2 强夯地基设计概况

1）分层厚度≤6 m，夯击能3 000 kN·m，收锤标准≥10击，最后两击平均夯沉量≤5 cm。

2）分层厚度6～8 m，夯击能4 000 kN·m，收锤标准≥13击，最后两击平均夯沉量≤10 cm。

强夯法采用两遍点夯，两遍满夯，点夯间距8 m×8 m 或7 m×7 m（呈梅花形），点夯夯击能为2 500～4 000 kN·m，满夯夯击能为1 500 kN·m。 强夯处理后建筑场地地基承载力特征值f≥140 kPa（炉渣利用区强夯区承载力特征值＞150 kPa），地基压缩模量Es≥8.0 MPa。

夯锤：为24 t 平底锤，锤径2.5 m。

3）回填料：回填土不得采用含有机物超5%的土质，根据现场土石方类别采用混合填料回填。 桩基区回填风化块石最大径小于150 mm，加筋土回填区小于100 mm，其余强夯区域回填料粒径小于250 mm。

2 本工程强夯法施工重难点

2.1 场地排水

因本工程地理位置位于两山之间， 强夯区域位于边坡汇水区，各个回填区高程并不一致，雨水对各区域回填边坡造成不同程度的冲刷，且回填面持续积水，土壤含水率增大，雨后回填易形成“弹簧土”。

2.2 各区域因高程不同形成的边坡区域

1）因场地高程不同，各区域不可避免地形成一定坡度，因坡度区域边缘无有效束缚，故加固质量弱于其余区域[1]。

2）为场地施工需要，强夯区设置有临时施工便道，便道区域护坡同样属于加固边缘地带，地基加固质量难以控制。

2.3 避震措施

提升井区域，因其为现浇混凝土结构，随回填进度一同施工，强夯施工过程中夯击将对其产生震动影响。

3 本工程强夯法质量控制措施

3.1 工前准备

施工前，人员应进行必要的质量技术交底，还需对强夯机械、夯点布置、回填料进行检查。 前置工作完成验收通过后，开始强夯工作（见表1、图1）。

图1 强夯区设置质量指标展示牌

表1 强夯区回填质量指标一览表

3.2 场地排水

因本工程施工周期经历整个深圳地区的雨季， 强夯区位于两山体之间，夯坑积水、夯区存水的问题较为严重。 积水造成土壤含水率较高， 水分未散发干净、 未达到最佳含水率（18%）且回填料为黏性土时，进行强夯极易造成土壤黏结，形成“弹簧土”。

1）控制强夯高程面。 压路机碾压后，强夯平面始终保持向场地填埋库区方向1%～2%的排水坡度，同时，在不同区域的回填交界面设置1 000 mm×1 500 mm 的临时截水沟， 汇集后统一沉淀抽排（见图2）。

图2 回填面截水沟

2）强夯施工前，会同建设单位、设计单位、监理单位对场地排水设计进行勘察，除施工完场地内盲沟外，说服建设单位在回填面以下沿着原场地排水路线设置1 条直径为500 mm钢筋混凝土排水管，用以排出汇集填埋库区的积水。

3）强夯施工前，抽排夯坑积水，同时应保证已经暴晒2 d，检查地面情况，应保证无积水，地面干燥。

3.3 回填边坡

受施工环境因素的制约及施工部署安排，如施工道路、场内土方开挖进度等， 场地无法统一回填至相同标高同步强夯回填，不可避免地应分区域进行回填施工，但各个区域回填进度不一，由此形成一个个回填边坡，因边坡部分的土均为强夯平面的土，采用装载机进行推土，全部为虚土，但夯锤又无法加固边坡，边坡区域只能在下一个区域回填时同步填高填平，此部分不可避免地会造成强夯加固效果不好， 回填质量难以保证。

1）及时沟通建设单位及设计单位，对强夯回填区每层回填时， 设置2～5 m 的超填工作面， 当层强夯完成后再反挖成坡，同时，由测量人员再对回填边坡进行标记，并对强夯人员进行交底，加强对边坡区域强夯（见图3、图4）。

图3 第1 遍点夯加固范围及超填工作区

图4 第2 遍点夯加固范围及反挖坡示意

2）改变夯击加固顺序，后续强夯施工。 先加固高程小区域，由此对于边坡以上区域在坡脚处增加束缚力，增加“勒脚”效应。

3）少击多遍，逐渐加强。对回填边坡区域先采用2 500 kN·m较小能量加固，增加该区域土体本身强度，然后逐渐加强夯击能量至6 000 kN·m，加固该区域。

3.4 避振措施

1）在提升井建筑场地边缘10 m 外挖掘防振沟；

2）在甲方、监理、设计同意的情况下，不改变夯击能的同时，改变夯锤直径，减小夯击振动。

4 结语

本工程地基工程按照设计要求进行了重型动力触探检测、瑞利波检测，对加工面进行了压板试验，检测结果均满足地基承载力要求。 强夯法在施工中需注意对施工质量的控制，施工前应展开试夯，施工过程中应注意监测和控制；完成夯击后应需检测地基质量是否满足要求。 选择能力突出、信誉优良的检测单位与检测方案，全程跟踪、信息化施工，确保夯击质量满足要求，最终为建筑工程顺利开展打下良好基础。