强夯地基处理在海勃湾水利枢纽土石坝工程中的应用

李向前　李贺琳

摘 要：为了解决海勃湾水利枢纽土石坝桩号坝1+388～坝1+604段坝基土层的震动液化问题，地基液化层厚度小于6m采用强夯处理，强夯地基处理施工利用50t履带式吊车等设备，现场通过不同单击夯击能、夯点间距的生产性试验确定施工参数后进行规模施工，经质量检测，该施工方法成功解决问题，不仅降低了施工成本，而且推动了施工进度。

关键词：土石坝 强夯 地基处理

中图分类号：TV61 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）11（b）-0067-02

1 工程概况

海勃湾水利枢纽土石坝坝址位于黄河左岸的乌兰布和沙漠，全长6371.2m。依据地形地质条件将土石坝分为两段，其中坝0+493.0m～4+043.3m段采用“粘土心墙土石坝+混凝土防渗墙”型式，即采用粘土心墙砂砾石坝，粘土心墙下接20～40m深的混凝土防渗墙防渗，最大坝高16.2m；坝4+043.3m～6+864.2m段仅采用混凝土防渗墙防渗措施。

土石坝坝基处理措施：地基液化层厚度如小于6m则采用强夯处理（桩号范围：坝1+388.0～坝1+929.0），液化层厚度如大于6m则采用直径0.8m振冲碎石桩处理，同时结合弃渣处理采取设置压重平台的措施来提高坝基土的密实度。

2 强夯施工方法

2.1 施工参数

2.1.1 设计控制参数

（1）夯实深度6～7m。

（2）地基土夯实后相对密度不小于0.8。

2.1.2 单击夯击能

经生产性试验确定的强夯单击夯击能参数如表1所示。

2.1.3 夯击遍数

根据地基土的性质确定，考虑到本施工区域地层为砂性土地层，加固深度較大，夯击遍数采用二遍，再以低能量1000kN·m，每点2击满夯一遍，满夯夯印搭接不少于夯锤直径的1/4。

2.1.4 夯击次数

根据本工程区域地层及处理深度情况，第一遍夯击次数为6击，第二遍为4击，满夯次数为2击，满夯后对场地进行平整，强夯处理后地基进行密实度检测。

2.1.5 间歇时间

根据以往类似工程地层施工经验，本次施工间隔时间拟定为7天。

2.1.6 夯点布置

夯点位置采用正方形插档法布置，夯点间距3.0m，分为Ⅰ序和Ⅱ序夯点，具体布置如图1所示。

2.2 施工工序

（1）施工设备组装、第一次场地平整。将施工用50t履

带式起重机、18.6t夯锤维护保养，并按照施工方案组装在一起。将强夯地基处理施工场地平整密实。

（2）测量放样放夯点。根据设计施工图纸，由测量人员进行第一遍夯点放样，标出第一遍夯点位置并做出标记。

（3）设备就位。50t履带式吊车、夯锤就位，起吊夯锤并对准夯点位置。

（4）测量并记录夯击前夯锤顶部高程。

（5）将夯锤起吊至预先设定高度，首先操作脱钩装置，使夯锤自由下落；然后放下吊钩，再次测量夯锤顶部高程。起吊夯锤，并进行如下检查：① 检查夯锤夯击点中心位移偏差是否满足规范小于150mm要求？② 检查夯坑底部倾斜是否大于30°。

经检查若未发现上述问题，则继续进行该夯点夯击施工。反之，则应将该夯点夯坑填平后重新进行夯击；对每一个待夯点连续夯击，夯前及每夯一次后用水准仪测量夯锤顶标高，记录各夯击次数下夯沉量及总夯沉量。

（6）按规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击，夯击施工现场照片施工如图2所示。

每一个夯点按照上述步骤（3）～（6）施工，完成第一遍全部夯点的夯击。

（7）第二次场地平整。用推土机将第一遍夯点的夯坑推平，并测量二次平整后的施工场地高程。

（8）按照确定的7天时间间隔后，每一个夯点按照上述步骤（2）～（6）施工，逐一完成第二遍全部夯点的夯击。

（9）第三次场地平整。用推土机将第二遍夯点的夯坑推平，并再次测量平整后的施工场地高程。

（10）满夯。以低能量1000kN·m，每点2击满夯一遍，满夯夯印搭接不少于夯锤直径的1/4，将场地表层松土夯实，并测量夯后场地高程。

（11）整理施工工程资历，并进行单元验收、评定。

2.3 质量检测

采用现场“灌砂法”取样+室内试验的方法对强夯后地基进行质量检测，地基土夯实后相对密度不小于0.8，则满足强夯地基处理设计要求，否则将采取补夯的方式对地基进行加固处理。

最终经试验检测：坝基地基土夯实后相对密度均大于0.8，达到了设计要求，有效解决了该段坝基地基土层的震动液化问题。

3 实施效果论述

强夯在土石坝桩号坝1+388～坝1+604段坝基地基液化层处理的成功实施，证明了强夯方案对地基液化层厚度小于6m的地基加固处理的可行性，对原初设的振冲碎石桩地基处理方案进行了优化，施工效率显著提高，减少振冲碎石桩约2.6万m，节约投资约72万元，提前为土石坝坝体填筑施工提供了作业面，实现了加快施工进度与节约施工投资的双赢。

4 结语

（1）本工程对于地基液化层厚度小于6m的，采用强夯处理后，地基土夯实后相对密度显著提高，施工方法简单、施工工期相对较短，对工程进度加快有推动作用，产生了显著经济效益。

（2）土石坝桩号坝1+388～坝1+604段坝基经强夯处理后，经试验检测，坝基地基土夯实后相对密度均大于0.8，达到了设计要求，有效地解决了该段坝基地基土层的震动液化问题。

（3）本次强夯地基处理所采用的施工工序即设备组装、夯点放样、夯击、测量每击夯沉量、场地平整、质量检测验收等，便于类似工程推广应用。

参考文献

[1] 闫续屛.李锋瑞浅谈强夯法处理地基[J].山西建筑，2008（6）：135-136.