陳良向

廈門合誠工程檢測有限公司（361000）

利用監(jiān)測與檢測手段來優(yōu)化確定地基(砂類土)的強夯工藝參數(shù)

陳良向

廈門合誠工程檢測有限公司（361000）

國內沿海有些陸域的形成采用了吹填砂工藝，底下很少存在甚至沒有淤泥質土。采用強夯工藝對地基進行處理，可以快速方便地提高地基土強度。對于此類地基處理，擇優(yōu)選取一種較實用的強夯工藝(工藝流程、施工參數(shù))，既能保證地基處理效果達到規(guī)范要求，又能大大縮短施工工期，在節(jié)約施工成本的同時也能減小對人與環(huán)境的影響,為類似大面積施工的工程提供參考。

監(jiān)測與檢測；砂類土；強夯工藝；優(yōu)化

1 工程概況

本工程為廈門大小嶝造地納泥區(qū)地基處理一期工程(N-8區(qū))，需采用強夯方法進行地基處理。在正式施工前，需要對場地進行夯擊試驗以確定強夯工藝參數(shù)。根據(jù)設計要求，試夯區(qū)域選取了4塊區(qū)域，如圖1所示。

圖1 N-8試夯區(qū)夯點分布圖

為了保證在強夯施工過程當中地基整體的穩(wěn)定，我們在周邊埋設了4孔10 m深(該砂土地基深度約5 m)測斜管，通過深層水平位移方法在施工期間對其地基進行監(jiān)測，以此評測強夯施工過程當中地基的穩(wěn)定性。

2 土工試驗與施工工藝參數(shù)

2.1 土工試驗

試驗區(qū)確定前在場地里面取了兩個砂樣樣品做了篩分和含泥量試驗，其中篩分的試驗結果(細度模數(shù))是2.82、2.76，含泥量的試驗結果是2.7%、2.8%。

2.2 施工工藝參數(shù)

1）根據(jù)設計提供的地質資料分析，強夯施工區(qū)域地質情況基本相同。施工方根據(jù)現(xiàn)場N-8區(qū)實際情況選定試夯區(qū)靠近海堤，交通便利，場地平整利于施工機械的運行，結果具有一定的代表性。試驗區(qū)位置見圖2所示,具體試驗分分布如圖1所示。

2）現(xiàn)場強夯試夯參數(shù)

夯擊能:點夯夯錘重27.4 t，落距為10.9 m，夯擊能為2 986.6 kN.m；面夯夯錘重25.4 t，落距為6.0 m，夯擊能為 1 524.0 kN·m。

夯擊數(shù):(錘印搭接都是35 cm)，面夯側重于表層處理，本次工藝優(yōu)化不包含面夯擊數(shù)的調整。

N-8-①、點夯為4遍，每遍4擊，面夯為2遍，每遍3擊。

N-8-②、點夯為2遍，每遍8擊，面夯為2遍，每遍3擊。

N-8-③、點夯為4遍，每遍3擊，面夯為2遍，每遍3擊。

N-8-④、點夯為2遍，每遍6擊，面夯為2遍，每遍3擊。

3）夯點距離:點夯為 3 m×3 m，面夯為 2.15 m×2.15 m。

4）夯錘直徑:點夯為2.5 m，面夯為2.5 m。5）點夯、面夯的夯擊順序為打一跳一。

2.3 砂土液化處理標準

按照GB 50191—2012《構筑物抗震設計規(guī)范》，地面下20.0 m深度范圍內的液化的判別，要求標貫擊數(shù)應不小于液化判別標準貫入錘擊數(shù)臨界值。經(jīng)計算，在本工程吹填砂土或黏粒含量較低的吹填砂層經(jīng)處理后標貫擊數(shù)應達到以下要求:吹填砂層（貫入點4.0 m以內）未修正的標貫擊數(shù)不小于8擊，吹填砂層（貫入點4.0～6.0 m）未修正的標貫擊數(shù)不小于10擊。

2.4 施工時間

強夯試夯時間為:

表1 4種強夯工藝時間效率對照表

N-8-①區(qū):4遍各4擊施工時間段為7月19日完成第一遍夯擊；7月25日完成第二遍夯擊；7月29日完成第三遍夯擊，8月2日完成第四遍夯擊，約15 d。

N-8-②區(qū):2遍各8擊施工時間段為7月19日完成第一遍夯擊；7月25日完成第二遍夯擊，約7 d。

N-8-③區(qū):4遍各3擊施工時間段為7月29日完成第一遍夯擊；7月31日完成第二遍夯擊；8月1日完成第三遍夯擊，8月2日完成第四遍夯擊，約5 d。

N-8-④區(qū):2遍各6擊施工時間段為7月29日完成第一遍夯擊；7月31日完成第二遍夯擊，約3 d。

4個試驗區(qū)施工結束后，按規(guī)范要求用標準貫入法進行現(xiàn)場檢測。

3 試驗結果及分析

3.1 試驗檢測結果

N-8區(qū)試夯區(qū)強夯完成后，在試夯區(qū)的的四個試驗區(qū)塊隨機各選取了2個共8個標貫檢測點，在未夯區(qū)域選取1點作為對比，標貫試驗共選取9個點。檢測夯點間土的實際標貫擊數(shù)，從夯前初始平面起至強重夯影響深度土層范圍內，每隔1 m進行標準貫入擊數(shù)的檢測。檢測結果表明:4個強夯試驗區(qū)經(jīng)強夯處理后，均滿足設計要求。

3.2 夯沉量與夯擊次數(shù)關系

隨機抽取強夯過程當中監(jiān)測記錄的部分夯沉量數(shù)據(jù)，計算出每遍夯沉量平均值并進行了統(tǒng)計。其中4遍*4擊和2遍*8擊總夯沉量分別達到了94 cm和95 cm；4遍*3擊和2遍*6擊總夯沉量分別達到了85 cm和87 cm。總體上差異性很小。

4 試夯施工過程圍堰穩(wěn)定性分析

本次于2015年7月2日鉆孔埋設4個測斜孔，經(jīng)過近一個星期自穩(wěn)定后，于2015年7月8日開始對4個測斜孔進行監(jiān)測。監(jiān)測周期一個月，貫穿了試夯區(qū)整個施工過程。其中最大位移點出現(xiàn)在CXN8-4孔位上，最大位移量達到3.21 mm，四個孔的最大位移量在2.30～3.21 mm范圍內?？梢耘卸ㄕ麄€試夯施工過程當中，整體圍堰處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5 強夯施工工藝參數(shù)的優(yōu)化確定

通過對N-8區(qū)試夯區(qū)施工完成進行的標貫試驗，試驗結果均滿足設計要求。由標準貫入試驗數(shù)據(jù)可知:

1）總夯擊數(shù)為12與16各層累加的總貫擊數(shù)分別為87和101，說明夯實程度16擊會比12擊超出16.1%，明顯小于夯擊數(shù)超過的幅度(25%)。這表明隨著夯擊擊數(shù)的增長，夯實程度并沒有呈現(xiàn)正比例的增長。從施工效益考慮優(yōu)先選擇序號2和序號4的方案。

2）由表1所示，序號2和序號4的效率會分別優(yōu)于另外兩種方案。由于試夯面積存在較大區(qū)別(現(xiàn)場實際條件所限)，序號2和序號4的時間效率明顯存在誤差。但從常理分析，正常施工條件下，序號4的施工效率明顯會優(yōu)于序號2。

6 結論

綜合以上所述，從工期和經(jīng)濟效益角度考慮，序號4的工藝方案(點夯2遍6擊，面夯2遍3擊，詳細工藝參數(shù)見本文第三章第三節(jié))為類似工程的最優(yōu)施工方案。

[1]GB 50191-2012,構筑物抗震設計規(guī)范[S].

[2]JTS 133-2013水運工程巖土勘察規(guī)范[S].