嚴學紅

（晉中市水利建筑工程總公司，山西 榆次 030600）

汾河太原段綜合治理三期工程地基處理強夯技術施工

嚴學紅

（晉中市水利建筑工程總公司，山西 榆次 030600）

汾河太原段綜合治理三期工程中排污暗涵設計在松散粉細沙及粉質(zhì)沙土等不良地基上，必須進行地基處理，以改善和提高地基的物理力學性能，設計采用強夯法，原理是借助強大的沖擊力，使得原有地基的土質(zhì)構(gòu)造發(fā)生變化，擠壓周邊的土質(zhì)，從而使地基承載力得到增強。實踐證明，地基強夯技術效果明顯?？蔀轭愃乒こ烫峁┙梃b。

地基處理；強夯施工；技術質(zhì)量；汾河太原段

1 工程概況

汾河太原段綜合治理三期工程，北起二期工程末端（祥云橋南500 m處），南至晉祠迎賓路南2 km處，治理長度約12.5 km。場地內(nèi)構(gòu)筑物包括橡膠壩、東西暗涵等。本標段為汾河太原段綜合治理三期工程第一標段，其范圍為：河道中心樁號Z0+000－Z1+600，長1600m，東西向為現(xiàn)狀東大堤至新建西大堤。主要工程內(nèi)容為大堤新建和加固、主槽岸墻、暗涵、二級平臺填筑、河道疏浚等。暗涵座落在全新統(tǒng)洪沖積粉細砂、低液限粘土（粉土）地層上，地基土質(zhì)疏松，承載力低，液化嚴重，設計采用強夯方法進行地基處理。

2 試夯

強夯技術是以強大的沖擊能量夯擊地基，迫使地基土體壓縮，夯擊點周圍產(chǎn)生裂隙，排擠出土體中的水分，以提高地基土的強度，降低土體的液化。為保證工程強夯施工的加固效果，先選擇具有代表性的地段進行強夯試驗，在試驗區(qū)按初擬的施工參數(shù)進行強夯試驗，通過試驗比較施工工藝和施工參數(shù)，確定合理適用的強夯技術參數(shù)，包括夯擊次數(shù)、夯擊能、夯點間距、相鄰兩遍夯擊之間的具體間隙時間以及加固處理范圍等，指導以后強夯主體工程的施工。施工時由于地下水位高，勢必影響強夯效果，所以在強夯前必須先進行人工降水，降低地下水位，從而確保強夯效果。

確定強夯試驗場地為本工程東暗涵，樁號DH1+140－DH1+200段地基，試驗區(qū)長度30.0m，寬度11.40m，基坑底寬度15.20 m，強夯面積342m2，開挖尺寸30 m×15.2 m。試夯區(qū)能級及夯點布局：試夯區(qū)主夯能級為2 000 kn·m,夯點為梅花型布置，行距4.5 m，排距5.0 m，點夯37個點。試夯區(qū)起夯高程773.53 m，建基面高程771.92 m，試夯區(qū)穩(wěn)定水位在771.50~771.7 m之間。

首先進行井點降水，梅花形布設在試夯區(qū)兩側(cè)，間距15 m，孔徑400 mm，孔深15.0 m，其中河槽側(cè)布設5口，另一側(cè)布設4口，共計9口井，為強夯全程連續(xù)降水。強夯試驗施工技術參數(shù)詳見表1。

表1 強夯試驗施工技術參數(shù)

水位降到建基面以下6.5m，采用ztm300型強夯機進行試夯施工。強夯試驗施工嚴格按照設計要求及規(guī)范進行，在整平后的試夯區(qū)場地上先布孔位圖并測量地面高程，強夯機就位后，使夯錘對準夯點位置，測量記錄錘頂高程，起吊夯錘到預定高度脫鉤，夯錘自由擊落夯點隨即測量錘頂高程，照此按規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標準，完成一個夯點的夯擊，再換夯點，直到完成夯區(qū)兩側(cè)夯點的全部夯擊，再進行中間夯點的夯擊。最后以夯點間距為1/5夯印搭接，低錘滿夯兩遍。再用蛙式打夯機將場地表層松土夯實，并測量夯后的場地高程。進行標準貫入法密實度試驗檢測，地基土明顯擠壓密實，承載力提高，符合設計要求。

通過試驗得出結(jié)論：降水采用兩側(cè)連續(xù)降水方式、井間距、孔徑等參數(shù)基本合理；試夯施工過程控制、工藝參數(shù)均滿足設計及規(guī)范要求；地基處理效果滿足設計要求，即強夯后處理深度6.2 m，建基面以下6 m范圍內(nèi)的液化等級由嚴重降為中等，3 m范圍內(nèi)液化消除，由此試夯參數(shù)可應用到施工中。

3 強夯施工

先從東暗涵標段起點開始，依據(jù)施工圖紙，放出強夯范圍11.4 m和開挖范圍17 m的邊線和高程，灑灰線以標示。在灰線標示的范圍內(nèi)先進行清表，清表厚度不小于20 cm，對現(xiàn)狀地面高于起夯面的地段，開挖至起夯面；現(xiàn)狀地面低于起夯面的要回填至起夯面，起夯面不能有殘存植物根系、腐殖土等，并保證起夯面高出建基面1.5 m以上，當強夯通過汾河基流主槽和沖溝淤泥地段時，采取處理措施。當機械可以進占時，挖去淤泥層，換填河道內(nèi)的凈砂，當機械進占困難或淤泥層較厚時，采取干插片石，換填深度大于3.5 m，換填后進行強夯，地基強夯結(jié)束后對基坑進行清理，預留20 cm的保護層，待澆筑暗涵混凝土墊層時再開挖至建基面。強夯后的高程如低于基礎建基面時，夯填碎石墊層至設計高程。強夯作業(yè)面距離現(xiàn)有建筑物20 m范圍禁止強夯，禁區(qū)內(nèi)采用圍封或換填碎石。

3.1 降水井布置

施工前先做好場地排水，消除地面積水帶來的不良影響。在距離強夯外圍兩側(cè)3m處布置井點，梅花形布設，間距15 m，孔徑400 mm，孔深15.0 m，為強夯全程連續(xù)降水。降水井采用油壓300型回旋鉆機鉆孔，黏土泥漿護壁，直徑400 mm混凝土濾管套管，2吋污水泵晝夜抽水。降水后的地下水位維持在建基面以下6.1~6.5 m。

3.2 施工機械配置

根據(jù)設計能級2 000 KN·m能級區(qū)采用QUH35型強夯機組一臺，選用24.5 t夯錘，錘底面積均為4.9 m2。錘形為圓柱狀，錘底直徑為2.5 m，錘體周圍均勻設置4個上下貫通的氣孔，孔徑40 cm，使夯錘脫鉤下落時減少產(chǎn)生的氣墊阻力；錘、土接觸瞬間使土體孔隙氣體能立即排除。同時減少了錘底與土的吸附力，起錘比較容易。打點夯兩遍，配備ZL50裝載機一臺，進行每遍夯完后的推土平場工作，最后進行1 000 KN·m的低錘滿夯2遍。

3.3 施工布置及工作量

本工程為砂土地基，強夯處理寬度為11.4 m，分3排布設，夯點梅花形布置，順暗涵向錘距5.0 m，垂直暗涵向錘距4.5 m。夯能級為2 000 KN·m，夯擊兩遍完成，采取隔行隔點的夯擊方式，即第一遍夯擊外側(cè)兩排，擊數(shù)10擊，第二遍夯中間一排，擊數(shù)為8擊，最后再低錘滿夯（錘印搭接）2遍，能級為1 000 KN·m，所有滿夯擊數(shù)為3擊。

4 強夯施工質(zhì)量檢查

施工過程中嚴格按照設計要求及《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ79-2012）的有關規(guī)定進行施工和驗收。本工程為砂土地基，在強夯施工結(jié)束一周后對地基質(zhì)量進行檢驗。經(jīng)過標準貫入法和土方壓實度的檢測，地基處理滿足設計要求，可以進入下道工序的施工。

5 結(jié)論及建議

暗涵座落地基土質(zhì)疏松，承載力低，液化嚴重，基礎處理成為主要施工技術難題，利用強夯施工技術處理此類軟弱地基，地基土承載力有很大提高，地基土質(zhì)條件也得到明顯改善，效果較好。通過本次施工，強夯技術不受施工場地的限制，具有設備簡單、易于操作，且施工成本低、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點，可在水利工程軟基處理項目上廣泛推廣應用。

TU472

C

1004-7042（2017）11-0019-02

嚴學紅（1978-），女，2016年畢業(yè)于鄭州大學水利水電工程專業(yè)，工程師。

2017-09-13；

2017-10-19