黃愛兵

強(qiáng)夯在海灘河道護(hù)岸結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

黃愛兵

強(qiáng)夯在海灘河道護(hù)岸結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用方法一般是將一個(gè)重量在10噸到30噸的重錘從8米到20米處以自由落體的方式落下，在夯擊點(diǎn)上爆發(fā)出相應(yīng)的沖擊波和力學(xué)反應(yīng)，能夠?qū)⒑┖拥雷o(hù)岸結(jié)構(gòu)中的土壤密度增加，該方法是由法國(guó)的公司在上個(gè)世紀(jì)中期時(shí)使用，并在不久后傳入我國(guó)，由于該方法比較經(jīng)濟(jì)便捷，因而得到了廣泛的應(yīng)用。

一、工程相關(guān)資料

1.工程簡(jiǎn)介

前海灣雙界河河口段（SJH0+000.00～SJH0+220.00）是本文描述強(qiáng)夯工程的地址，工程當(dāng)中的進(jìn)占堆填強(qiáng)夯置換區(qū)為5944平方米；強(qiáng)夯置換與強(qiáng)夯塊石墩區(qū)共計(jì)為5078平方米，以上構(gòu)成了強(qiáng)夯總面積；其余為現(xiàn)狀填石滿夯區(qū)，共計(jì)4941平方米。強(qiáng)夯試驗(yàn)區(qū)現(xiàn)狀地表土層高程為4米至5米，根據(jù)設(shè)計(jì)要求起夯面高程定在1米，回填2米厚塊石作為起夯面工作平臺(tái)，需要將現(xiàn)狀地表土層高程降至5米至6米，確保填石層厚度滿足工作面承載力要求和起夯面高程。

2.工程地質(zhì)勘察

對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行土質(zhì)勘察，顯示施工工地土層大致分為四類：第四系人工堆積層、第四系海積層、第四系沖洪積層、第四系殘積層和燕山四期黑云母花崗巖。

3.強(qiáng)夯試驗(yàn)依據(jù)

根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求，本強(qiáng)夯項(xiàng)目的試驗(yàn)依據(jù)報(bào)告或圖紙是深圳水務(wù)規(guī)劃設(shè)計(jì)院的《前海深港合作區(qū)雙界河水廊道工程地質(zhì)勘察報(bào)告》、《支護(hù)及地基處理設(shè)計(jì)總說明》、《支護(hù)及地基處理平面布置圖》以及深圳市建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心的雙界河《地基基礎(chǔ)鉆心結(jié)果快報(bào)》和《探地雷達(dá)監(jiān)測(cè)結(jié)果快報(bào)》，依據(jù)規(guī)范是《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012、《強(qiáng)夯地基處理技術(shù)規(guī)程》CECS279-201、《工程測(cè)量規(guī)范》GB50026-2007、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50202-2002和《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)范》JGJ33。

4.強(qiáng)夯試驗(yàn)機(jī)械

本項(xiàng)目的強(qiáng)夯試驗(yàn)機(jī)械設(shè)備詳見以下表格內(nèi)容：

編號(hào) 設(shè)備名稱 型號(hào) 數(shù)量 生產(chǎn)廠家1 強(qiáng)夯機(jī) N200A 1 三一2 水準(zhǔn)儀 DS32 1 天津3 異性夯錘 直徑1.1m 1 （公司庫(kù)存）4 圓形錘 直徑2.2m 1 （公司庫(kù)存）5 裝載機(jī) H50PXG951III 1 廈工機(jī)械6 推土機(jī) PC200-6 1 進(jìn)口小松山7 挖機(jī) PC200 2 進(jìn)口小松山8 運(yùn)輸車輛 重型汽車12.4t 6 華菱之星9 全站儀 NTS-312R 1 南方

二、工程相關(guān)解決辦法

1.強(qiáng)夯試驗(yàn)?zāi)康暮驮O(shè)計(jì)試驗(yàn)參數(shù)

強(qiáng)夯試驗(yàn)?zāi)康氖且矫鞯鼗挠行Ъ庸躺疃?、處理之后的地基土層承載力與變形指標(biāo)、計(jì)算出合理的夯擊參數(shù)，例如尺寸和落距，為項(xiàng)目做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備；核實(shí)并校準(zhǔn)在強(qiáng)夯后的場(chǎng)地的沉降量或抬升量，以此來計(jì)算出合適的起夯面標(biāo)高，根據(jù)數(shù)據(jù)確定夯點(diǎn)間距、夯擊次數(shù)與遍數(shù)，做好最后兩擊的夯沉量、時(shí)間控制等設(shè)計(jì)施工參數(shù)；制定各類施工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量控制指標(biāo)以及對(duì)后續(xù)進(jìn)行全面展開強(qiáng)夯施工提供施工的數(shù)據(jù)支持。

2.強(qiáng)夯試驗(yàn)施工

（1）點(diǎn)夯

1）在已平整好的塊石平臺(tái)上，用20噸壓路機(jī)強(qiáng)震碾壓10～15遍，使塊石棱角、空隙初步密實(shí)，放出第一遍夯點(diǎn)位置，并測(cè)量高程（高程為3米）。

2）強(qiáng)夯機(jī)就位，使夯錘中心對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置中心。

3）測(cè)量夯前錘頂高程。

4）將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由落下后，放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程，并及時(shí)對(duì)夯坑補(bǔ)料（夯擊3～6擊為一陣擊，形成夯坑后，夯坑深度不小于1.0米，及時(shí)回填石料整平，進(jìn)行下一陣夯擊）。

5）重復(fù)步驟4，按設(shè)計(jì)要求完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊。

6）重復(fù)步驟4、5完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊。

7）清理擠出的淤泥。

8）用推土機(jī)推平夯坑，并測(cè)量場(chǎng)地高程，停歇7天時(shí)間，待超凈孔隙水壓力基本消失。

9）按上述步驟逐遍完成全部夯擊遍數(shù)。

10）點(diǎn)夯完成后場(chǎng)地測(cè)量高程在-0.5米～0米。

（2）滿夯

在點(diǎn)夯完成后的高程上回填塊石至0.000米標(biāo)高，然后按設(shè)計(jì)要求滿夯兩遍，滿夯交工面高程為0.000米，點(diǎn)夯及滿夯過程始終輔以挖機(jī)清除擠出的淤泥。

（3）塊石墩

滿夯完成后，在0.000米上進(jìn)行強(qiáng)夯塊石墩的施工，根據(jù)設(shè)計(jì)要求的夯擊能進(jìn)行塊石墩施工。

（4）夯擊次數(shù)與夯沉量關(guān)系

試驗(yàn)段的強(qiáng)夯遍數(shù)為六遍，其中第一遍至第四遍為點(diǎn)夯，其余兩遍為滿夯，在未夯擊時(shí)，夯沉量集中在3米至3.3米之間，在夯擊次數(shù)為10次以下時(shí)，夯沉量的變化非常不明顯，依然保持在3米至3.3之間，在夯擊次數(shù)為11至14次時(shí)，夯沉量有下降趨勢(shì)，下降大小在0至1米之間，隨著夯擊次數(shù)的繼續(xù)增大，夯沉量呈現(xiàn)出斜率大致為-1的一次函數(shù)曲線，但是在35至36次時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)夯沉量反常值，即夯沉量劇增1米左右，之后又急劇下降，對(duì)隨后的夯擊不構(gòu)成影響，在40次夯擊之后，夯沉量基本為0，但更多的曲線需要達(dá)到夯擊48次時(shí)極為接近0米。

3.強(qiáng)夯試驗(yàn)檢驗(yàn)

根據(jù)設(shè)計(jì)院要求，對(duì)試夯區(qū)進(jìn)行鉆芯法檢測(cè)、地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)和復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢測(cè)，以確定強(qiáng)夯塊石體的深度和擠壓范圍。

（1）鉆芯法檢測(cè)

鉆芯法檢測(cè)5個(gè)點(diǎn)，報(bào)告結(jié)果塊石體沒有著底，塊石體平均厚度（以±0高程往下）為7.0米，淤泥層平均厚度（以±0高程往下）為8.2米。

（2）地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)

探地雷達(dá)法檢測(cè)2個(gè)斷面和2個(gè)塊石墩，報(bào)告結(jié)果為東西方向塊石體平均厚度為8m，長(zhǎng)度為45m，南北方向塊石體平均厚度（0～8m長(zhǎng)范圍）5.7m和（8～35m長(zhǎng)范圍）7.7m，總長(zhǎng)度為35m，1.4m塊石墩厚度為8.2m、8.3m。

（3）復(fù)合地基載荷試驗(yàn)檢測(cè)

塊石墩復(fù)合地基3m×3m板載荷試驗(yàn)檢測(cè)6個(gè)點(diǎn)，100Kpa地基承載力特征值對(duì)應(yīng)的沉降量為1.26～6.62毫米，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.強(qiáng)夯試驗(yàn)段總結(jié)

為了能夠滿足設(shè)計(jì)試驗(yàn)的要求，運(yùn)用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)段的強(qiáng)夯結(jié)果，進(jìn)行分析后確定：在強(qiáng)夯遍數(shù)上利用的是四遍點(diǎn)夯以及兩遍滿夯相結(jié)合的施工方式，其中夯點(diǎn)之間的間距設(shè)定應(yīng)為邊長(zhǎng)4m的正方形同時(shí)要隔行隔點(diǎn)跳夯，強(qiáng)夯遍數(shù)以每遍間歇7天時(shí)間為適宜，嚴(yán)格執(zhí)行后的項(xiàng)目確保了超靜孔隙水壓力基本消失；與此同時(shí)，考慮到設(shè)計(jì)要求方面，想要滿足設(shè)計(jì)要求，我們制定：每一點(diǎn)強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)最少的夯擊數(shù)不少于39擊，最大不超過48擊，平均44擊夯為宜，對(duì)于塊石墩的每一點(diǎn)強(qiáng)夯作業(yè)時(shí)最少的夯擊數(shù)不少于49擊，最大不超過53擊。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，每點(diǎn)夯的夯擊能不能夠小于4000千焦，滿夯不能夠小于2000千焦，對(duì)于塊石墩來說，應(yīng)該滿足不小于6000千焦；夯錘起與錘吊的高度一定程度上受設(shè)備的影響，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況以及設(shè)備的存有量最后決定夯錘起與錘吊高度，依次為12.5米和18.5米，能夠保證夯擊能的能力。

三、結(jié)語

強(qiáng)夯法實(shí)現(xiàn)了讓軟土基層迅速固結(jié)的目的，在一定的范圍內(nèi)對(duì)土壤的內(nèi)部形成巨大的壓力，使得土壤中的部分水分改變了性質(zhì)，即由吸附水變?yōu)樽杂伤?，改變了土壤的原有結(jié)構(gòu)，例如土壤裂痕，該裂痕使得新產(chǎn)生的水分從土壤中析出，土壤內(nèi)部重新固結(jié)，能夠讓土壤的強(qiáng)度得到提高。根據(jù)本工程的實(shí)際實(shí)施情況及數(shù)據(jù)分析后可以得到：采用強(qiáng)夯法處理在海灘河道護(hù)岸結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了讓軟土層的結(jié)構(gòu)密實(shí)的目標(biāo)，對(duì)在海灘河道護(hù)岸結(jié)構(gòu)中可以進(jìn)一步開發(fā)利用該方法。

（作者單位：上海市基礎(chǔ)工程集團(tuán)有限公司深圳分公司）