莊 磊, 王 明

(山東港灣建設(shè)集團(tuán)有限公司，山東 日照 276826)

0 引 言

1 方案比選

傳飽的軟黏土地基與基礎(chǔ)處理方案為強(qiáng)夯置換法、振沖碎石樁、灌注樁法和預(yù)成孔強(qiáng)夯法[2]。

1.1 強(qiáng)夯置換法

強(qiáng)夯置換法利用重錘高落差產(chǎn)生的高沖擊能將碎石、片石、礦渣等性能較好的材料強(qiáng)力擠入地基中，在地基中形成一個(gè)一個(gè)的粒料墩，墩與墩間土形成復(fù)合地基，以提高地基承載力，減小沉降。強(qiáng)夯置換法受其成墩機(jī)制的限制，置換體深度一般為5～7 m，深度不宜超過10 m，無法滿足罐組周邊管池、工藝設(shè)備間、圍墻等區(qū)域地基處理深度要求。

1.2 振沖碎石樁

振沖碎石樁是指利用振動(dòng)水沖法施工工藝，在地基中制成很多以石料組成的樁體。樁與原地基土共同構(gòu)成復(fù)合地基，以提高地基承載力。振沖碎石樁雖能滿足地基處理深度要求，但考慮其成本過高，對(duì)樁間土不起明顯的排水固結(jié)和加密作用，且加固效果有限等情況，亦不是處理大厚度軟土地基的最佳解決方案。

1.3 灌注樁法

灌注樁是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。目前港口工程常用的成孔工藝為有沖擊沖孔、旋挖鉆孔和全套管全回轉(zhuǎn)鉆孔等[3]。灌注樁雖能夠滿足地基承載力和地基變形要求，但8～15 m樁長(zhǎng)對(duì)于灌注樁而言頗為不適宜。

1.4 預(yù)成孔強(qiáng)夯法

預(yù)成孔強(qiáng)夯法是在強(qiáng)夯施工前通過成孔機(jī)械在地基土中預(yù)先成孔，直接穿透軟弱土層至下臥硬層頂面或進(jìn)入下臥硬層；在孔中填入塊石、碎石、粗砂等材料，連續(xù)回填至孔口標(biāo)高，形成松散置換墩體；松散置換墩體是良好的排水通道，有利于軟弱土體加速固結(jié)，與下臥硬層良好接觸；通過平錘或柱錘強(qiáng)夯強(qiáng)夯夯擊，使墩體得到密實(shí)的同時(shí)其直徑增大，墩間軟弱土在沖擊、擠壓等作用下也可得到快速固結(jié)；置換墩體經(jīng)過強(qiáng)夯密實(shí)后形成增強(qiáng)體，與墩間土共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載，形成復(fù)合地基。該方法實(shí)現(xiàn)了置換墩體與下臥硬層良好接觸，克服了強(qiáng)夯置換工后沉降量大的缺點(diǎn)，同時(shí)具有施工便捷、造價(jià)低、工期短、綠色環(huán)保、地基承載力高等優(yōu)點(diǎn)。

基于以上分析，本工程采用預(yù)成孔強(qiáng)夯法對(duì)場(chǎng)地軟土層進(jìn)行處理。

2 施工工藝

施工工藝：場(chǎng)地整平→測(cè)放孔位→下放護(hù)筒→旋挖機(jī)械就位→旋挖成孔(圖1)→及時(shí)清淤、孔內(nèi)填料(圖2)→振動(dòng)拔管→場(chǎng)地整平→測(cè)放夯點(diǎn)位→強(qiáng)夯機(jī)就位→點(diǎn)夯施工(圖3)→滿夯施工(圖4)[4]。

圖1 施挖成孔

圖2 孔內(nèi)填料

圖3 平錘點(diǎn)夯施工

圖4 夯坑填料、滿夯施工平整場(chǎng)地

護(hù)筒應(yīng)下放至淤泥層以下，防止淤泥層塌孔，影響施工質(zhì)量。成孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)地勘報(bào)告計(jì)算的預(yù)旋挖深度結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，判斷旋挖是否達(dá)到穿透淤泥層的深度。旋挖完成后，需要進(jìn)行孔底清淤，如果清孔不徹底，則可能造成置換墩體底部出現(xiàn)淤泥夾層，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。

3 效果分析

采用預(yù)成孔強(qiáng)夯法進(jìn)行101、104罐組防火堤、隔堤、管池、管廊區(qū)域、輔建區(qū)管池管廊、泵房區(qū)域、102、103罐組防火堤、隔堤、管池、管廊區(qū)域、一期北側(cè)、西側(cè)圍墻區(qū)域、一期范圍與二三期交接50 m安全距離的防火墻、隔堤區(qū)域等區(qū)域的地基處理，施工面積約13.7萬平。經(jīng)靜載、動(dòng)探等檢測(cè)，工后復(fù)合地基承載力、土體變形模量、地基壓實(shí)度、加固深度等方面均滿足設(shè)計(jì)要求，預(yù)成孔強(qiáng)夯法在本工程中取得成功應(yīng)用，與強(qiáng)夯置換法相比，解決了強(qiáng)夯置換墩體長(zhǎng)度無法達(dá)到10 m以上問題，縮短強(qiáng)夯點(diǎn)夯間歇期，與振沖碎石樁對(duì)比，預(yù)成孔強(qiáng)夯法可降低成本約35%。

在港口工程軟基處理實(shí)踐中，當(dāng)軟土層較薄時(shí)可以采用換填分層振動(dòng)碾壓的方式，當(dāng)軟土層厚度增加可以采用強(qiáng)夯置換的方式，當(dāng)軟土層厚度繼續(xù)增加超過強(qiáng)夯置換深度可以采用預(yù)成孔強(qiáng)夯法，當(dāng)軟土層厚度太大的可以采用灌注樁法。