低能强夯在软土基础处理中的应用.doc

低能强夯在饱和软粘土地基处理中的应用低能强夯在饱和软粘土地基处理中的应用曾开勇 温州市瓯江口新区开发建设管委会，黄海 浙江省水电建设有限公司摘摘 要：要：众所周知，饱和软质粘性土不适宜采用强夯技术进行固结处理，本文详细介绍了采用低能强夯的方法在处理洞头县布袋岙安置围涂填海工程支干道饱和软粘土基础处理的新技术、新工艺，并取得了成功，并提出了适用于饱和软粘土地基低能强夯处理的工艺要求、技术参数，以便类似工程借鉴关键词：关键词：低能强夯、饱和软粘土、地基处理1、低能强夯固结饱和软粘土地基的基本原理、低能强夯固结饱和软粘土地基的基本原理1.1 低能强夯固结饱和软粘土地基的基本原理低能强夯固结饱和软粘土地基的基本原理强夯法加固软弱地基是利用强夯能消除主固结沉降，提高土的强度、承载力和降低工后沉降，采用强夯法处理地基有设备简单、节约成本、效果显著等优点，因此被广泛运用地基加固，然而，由于海涂地基回填时滩涂面土质为饱和软粘土，其渗透性低、含水量很高、强度低，采用一般的强夯法不仅达不到预期效果，还有可能导致地基处理失败为了减少强夯对软粘土的动力效应与土体宏观结构破坏，采用低能强夯，以较小的夯能将浅层土率先排水固结,将饱和软粘土与填筑上层的石碴掺杂在一起，使其强度增长,在饱和软粘土的表层形成“硬壳层”的船底结构；有了这个“硬壳层”以后，就能承受更大的一些承载力，然后就在这层“硬壳层”上继续分级分层加载回填并可进行下一步施工作业，使荷载力能向深层传递,促使深层软粘土排水固结。

这就像滚雪球一样,让“硬壳层”逐渐加厚,加固深度逐渐增大，承载力进一下提高，以此达到固结处理饱和软质粘土的方法1.2 低能强夯施工工艺流程低能强夯施工工艺流程①先在海滩面上进行回填，填筑厚度为 1.5 米；②在整平后的场地上标出第一遍夯击点的位置，并测量场地高程；③起重机就位，使行锤对准夯点位置；④测量夯前锤顶高程；⑤将夯锤吊到预定高度，开启脱钩装置，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因吭底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将吭底整平；⑥重复上述步骤 4，按设计规定的夯击次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；⑦换夯点重复上述步 2至 5，直到完成第一遍全部夯点的夯击；⑧用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；⑨在规定时间间隔后，按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后用低能量满夯，将场地表层松土夯实，并测量场地高程；⑨根据上述强夯施工顺序，再最后一遍点夯夯击完成后，用推土机将夯坑填平满夯采用小夯锤夯击，并适当增加满夯的夯击次数，以提高表层土的夯施效果；⑩满夯后回填碾压最终层面高程达到设计高程，并进行承载力检测，达到设计承载力后回填上层石碴2、应用工程概况及设计要求、应用工程概况及设计要求2.12.1 工程概况工程概况洞头县布袋岙安置围涂填海工程位于霓屿岛布袋岙村南部，距洞头县城约 21㎞，距灵昆岛约 16㎞。

本工程建设主要任务是围涂造地，安置霓屿乡移民，满足霓屿乡布袋岙安置规划建设用地要求本工程开发范围为围区634 亩，主要用于城镇开发，工程等级为 Ⅳ，主要建筑物为4 级围区内由一条主干道、六条支干道及两条辅助路组成整个路网系统本围区主要施工项目含围区土石方填筑、围区路网填筑及围区内沿山河道、蓄水湖、堤后河的施工等道路填筑材料为矿渣，但下卧层仍属软基，为淤泥、淤泥质砂及粉质粘土等为达到软基处理效果与节约成本原则，及提高下卧层地基土的强度、降低下卧层土的压缩性、改善下卧层土的抗液化条件、提高下卧土层的均匀程度，减少将来可能出现的差异沉降，设计采用低能强夯进行基础处理施工2.22.2 地地质质条件条件工程区地基土层为多层结构上部 15m 地基主要由软土组织，属高压缩性，工程地质条件较差下部土层主要由中等压缩性的粉砂、粘性土及含泥砾砂的互层组成工程地质条件较好，其中⑦层硬土和⑧层含泥砾砂组成的复合地基以及⑨-2 层粘土，可做为工程区的桩基持力层利用2.32.3 设计要求设计要求夯击点距离为5m；低能强夯面层单位承载大于150KPa；收锤标准：三次连续夯击（夯击强度不小于150kN/m2）后，单位面积内沉降量小于30mm；形成泥结石“硬壳层”结构的厚度为 2m；收锤后每天单位面积沉降量小于2mm。

3、适应于饱和粘土基础处理的低能强夯设计叁数选择及施工工艺、适应于饱和粘土基础处理的低能强夯设计叁数选择及施工工艺3.13.1 设计设计参数参数夯击能量：采用低能夯击，点夯击面单位承载大于150KPa，施工机具：夯锤直径3.0ｍ，锤重10t，落距大于10m；夯击方法：分三遍夯，第一、第二点遍夯，采用跳夯法，第三遍满夯；夯击次数：点夯为1～3 击，满夯为3 击；夯点间距：5ｍ，正三角形布点，满夯四点中心打夯一点；3.23.2 质质量控制量控制低能强夯现场质量控制按下列标准控制：夯锤重量、落距满足设计要求的能级要求； 低能强夯面层单位承载大于150KPa；夯点平面位置偏差±15cm；夯坑位置偏差±20cm；夯击次数至少满足设计要求；最后 三击平均夯沉降量满足小于30mm；强夯土的承载力在地基强夯结束30d 左右，进行平板载荷试验强夯处理后满足设计要求指标：地基承载力大于120KPa；压缩模量Es≥10KPa3.33.3 施工工施工工艺艺（1）施工程序图施施工工工工艺艺流流程程图图施工准备施工方案 （I）夯前勘察试验性施工夯前检验低能强夯监测正式强夯施工夯后检验夯击施工结束补夯施工方案 （II）① 平整场地及施工准备1）夯锤：夯锤采用10T，形状为圆饼状，夯锤中设置上下贯通排气孔，夯锤直径2.5m，夯锤底面积4.906㎡。

2）起重机械：50T 履带式起重机3）场地平整：清除表层杂物，进行表层松散层的碾压，修筑机械设备进出道路及排水沟4）测量放线：定出控制轴线、强夯场地的边线，标出夯点位置② 铺垫层遇到地表为细粒土，且地下水位较高的情况，有时需在表层铺设 0.5－2m 左右的砂、砂砾或碎石这样做的目的是在地表形成硬层、可以用以支撑起重设备，确保机械通行、施工又可加大地下水和表层面的距离，防止夯击效率低另外，硬层还可以有效的保护表层土层不被破坏③ 夯点放线定位宜用石灰或小红旗的办法进行其偏差不得大于5cm④ 强夯施工每夯完一遍后，用新土或坑壁的土将夯坑填平，再进行下一遍夯击，直到将计划的夯击遍数完成为止最后一夯为满夯 (搭夯)由于软粘土强度很低,所以击数的控制应十分严格,对于软粘土地基,首先是要考虑不破坏上层土体,抑制液化,降低孔压,并要求表层土首先形成硬壳层对于强度很低,孔压很高的软粘土地基,夯击次数就应严格控制,以保证土体宏观结构不被破坏，因此现行低能强夯工艺中的收锤标准是否欠妥对软粘土地基“收锤标准”的原则是既要达到充分压密,又要不破坏土体结构,即击数增到土体结构快破坏时,立即停锤⑤ 现场记录强夯施工时应对每一夯实点的夯击能量、夯击次数和每次夯击后的沉降量等做好详细的现场记录。

⑥ 安全措施为了防止飞石伤人，现场工作人员应戴好安全帽，另外，夯击时工作人员应退出强夯机工作半径内4、低能强夯固结效果检测及分析、低能强夯固结效果检测及分析低能强夯结束 3 个月后，我们采用平板静载荷试验（钢质载荷厚板707mm×707mm）检测固结效果，承载办标准值 fk=150KPa 时，压缩模量标准值为Es=6.381MPa，总承降量为 2.5mm，当承载力标准值为 fk=300KPa 时，总承降量为8.45mm，最大回弹时为 1.54mm（回弹率为 18%） ，承载力及承降量均达到了设计要求P-S 关系曲线及关系曲线及 S-lgt 曲线图曲线图5、结论及建议、结论及建议参考文献：参考文献：1、郑颖人.强夯加固软粘土地基的理论与工艺研究.岩土工程学报,2000 年，第 1 期，第 22 卷，18～222、张建华.爆炸处理水下软基筑堤法.水运工程,1998,第 6 期:29-333、叶东英.爆炸排淤法在外海鱼港防波堤工程中的应用.水运工程,1998,第 6 期:37-414、沈自力、金锡斐. 爆炸处理淤泥地基在某围涂工程中的应用.水利水电科技进展.第 22 卷增刊。