汾河太原段综合治理三期工程地基处理强夯技术施工

严学红

（晋中市水利建筑工程总公司，山西 榆次 030600）

汾河太原段综合治理三期工程地基处理强夯技术施工

严学红

（晋中市水利建筑工程总公司，山西 榆次 030600）

汾河太原段综合治理三期工程中排污暗涵设计在松散粉细沙及粉质沙土等不良地基上，必须进行地基处理，以改善和提高地基的物理力学性能，设计采用强夯法，原理是借助强大的冲击力，使得原有地基的土质构造发生变化，挤压周边的土质，从而使地基承载力得到增强。实践证明，地基强夯技术效果明显。可为类似工程提供借鉴。

地基处理；强夯施工；技术质量；汾河太原段

1 工程概况

汾河太原段综合治理三期工程，北起二期工程末端（祥云桥南500 m处），南至晋祠迎宾路南2 km处，治理长度约12.5 km。场地内构筑物包括橡胶坝、东西暗涵等。本标段为汾河太原段综合治理三期工程第一标段，其范围为：河道中心桩号Z0+000－Z1+600，长1600m，东西向为现状东大堤至新建西大堤。主要工程内容为大堤新建和加固、主槽岸墙、暗涵、二级平台填筑、河道疏浚等。暗涵座落在全新统洪冲积粉细砂、低液限粘土（粉土）地层上，地基土质疏松，承载力低，液化严重，设计采用强夯方法进行地基处理。

2 试夯

强夯技术是以强大的冲击能量夯击地基，迫使地基土体压缩，夯击点周围产生裂隙，排挤出土体中的水分，以提高地基土的强度，降低土体的液化。为保证工程强夯施工的加固效果，先选择具有代表性的地段进行强夯试验，在试验区按初拟的施工参数进行强夯试验，通过试验比较施工工艺和施工参数，确定合理适用的强夯技术参数，包括夯击次数、夯击能、夯点间距、相邻两遍夯击之间的具体间隙时间以及加固处理范围等，指导以后强夯主体工程的施工。施工时由于地下水位高，势必影响强夯效果，所以在强夯前必须先进行人工降水，降低地下水位，从而确保强夯效果。

确定强夯试验场地为本工程东暗涵，桩号DH1+140－DH1+200段地基，试验区长度30.0m，宽度11.40m，基坑底宽度15.20 m，强夯面积342m2，开挖尺寸30 m×15.2 m。试夯区能级及夯点布局：试夯区主夯能级为2 000 kn·m,夯点为梅花型布置，行距4.5 m，排距5.0 m，点夯37个点。试夯区起夯高程773.53 m，建基面高程771.92 m，试夯区稳定水位在771.50~771.7 m之间。

首先进行井点降水，梅花形布设在试夯区两侧，间距15 m，孔径400 mm，孔深15.0 m，其中河槽侧布设5口，另一侧布设4口，共计9口井，为强夯全程连续降水。强夯试验施工技术参数详见表1。

表1 强夯试验施工技术参数

水位降到建基面以下6.5m，采用ztm300型强夯机进行试夯施工。强夯试验施工严格按照设计要求及规范进行，在整平后的试夯区场地上先布孔位图并测量地面高程，强夯机就位后，使夯锤对准夯点位置，测量记录锤顶高程，起吊夯锤到预定高度脱钩，夯锤自由击落夯点随即测量锤顶高程，照此按规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击，再换夯点，直到完成夯区两侧夯点的全部夯击，再进行中间夯点的夯击。最后以夯点间距为1/5夯印搭接，低锤满夯两遍。再用蛙式打夯机将场地表层松土夯实，并测量夯后的场地高程。进行标准贯入法密实度试验检测，地基土明显挤压密实，承载力提高，符合设计要求。

通过试验得出结论：降水采用两侧连续降水方式、井间距、孔径等参数基本合理；试夯施工过程控制、工艺参数均满足设计及规范要求；地基处理效果满足设计要求，即强夯后处理深度6.2 m，建基面以下6 m范围内的液化等级由严重降为中等，3 m范围内液化消除，由此试夯参数可应用到施工中。

3 强夯施工

先从东暗涵标段起点开始，依据施工图纸，放出强夯范围11.4 m和开挖范围17 m的边线和高程，洒灰线以标示。在灰线标示的范围内先进行清表，清表厚度不小于20 cm，对现状地面高于起夯面的地段，开挖至起夯面；现状地面低于起夯面的要回填至起夯面，起夯面不能有残存植物根系、腐殖土等，并保证起夯面高出建基面1.5 m以上，当强夯通过汾河基流主槽和冲沟淤泥地段时，采取处理措施。当机械可以进占时，挖去淤泥层，换填河道内的净砂，当机械进占困难或淤泥层较厚时，采取干插片石，换填深度大于3.5 m，换填后进行强夯，地基强夯结束后对基坑进行清理，预留20 cm的保护层，待浇筑暗涵混凝土垫层时再开挖至建基面。强夯后的高程如低于基础建基面时，夯填碎石垫层至设计高程。强夯作业面距离现有建筑物20 m范围禁止强夯，禁区内采用围封或换填碎石。

3.1 降水井布置

施工前先做好场地排水，消除地面积水带来的不良影响。在距离强夯外围两侧3m处布置井点，梅花形布设，间距15 m，孔径400 mm，孔深15.0 m，为强夯全程连续降水。降水井采用油压300型回旋钻机钻孔，黏土泥浆护壁，直径400 mm混凝土滤管套管，2吋污水泵昼夜抽水。降水后的地下水位维持在建基面以下6.1~6.5 m。

3.2 施工机械配置

根据设计能级2 000 KN·m能级区采用QUH35型强夯机组一台，选用24.5 t夯锤，锤底面积均为4.9 m2。锤形为圆柱状，锤底直径为2.5 m，锤体周围均匀设置4个上下贯通的气孔，孔径40 cm，使夯锤脱钩下落时减少产生的气垫阻力；锤、土接触瞬间使土体孔隙气体能立即排除。同时减少了锤底与土的吸附力，起锤比较容易。打点夯两遍，配备ZL50装载机一台，进行每遍夯完后的推土平场工作，最后进行1 000 KN·m的低锤满夯2遍。

3.3 施工布置及工作量

本工程为砂土地基，强夯处理宽度为11.4 m，分3排布设，夯点梅花形布置，顺暗涵向锤距5.0 m，垂直暗涵向锤距4.5 m。夯能级为2 000 KN·m，夯击两遍完成，采取隔行隔点的夯击方式，即第一遍夯击外侧两排，击数10击，第二遍夯中间一排，击数为8击，最后再低锤满夯（锤印搭接）2遍，能级为1 000 KN·m，所有满夯击数为3击。

4 强夯施工质量检查

施工过程中严格按照设计要求及《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）的有关规定进行施工和验收。本工程为砂土地基，在强夯施工结束一周后对地基质量进行检验。经过标准贯入法和土方压实度的检测，地基处理满足设计要求，可以进入下道工序的施工。

5 结论及建议

暗涵座落地基土质疏松，承载力低，液化严重，基础处理成为主要施工技术难题，利用强夯施工技术处理此类软弱地基，地基土承载力有很大提高，地基土质条件也得到明显改善，效果较好。通过本次施工，强夯技术不受施工场地的限制，具有设备简单、易于操作，且施工成本低、经济效益高等优点，可在水利工程软基处理项目上广泛推广应用。

TU472

C

1004-7042（2017）11-0019-02

严学红（1978-），女，2016年毕业于郑州大学水利水电工程专业，工程师。

2017-09-13；

2017-10-19