南水北调中线工程湿陷性黄土段渠道基础强夯处理措施

2011-06-12王文杰

中国水利 2011年22期

关键词：遍数夯法陷性

王文杰

（河北省南水北调工程建设管理局，050021,石家庄）

一、湿陷性黄土段地质特征

南水北调中线一期工程总干渠漳河北至古运河南段属于湿陷性黄土段，渠道基础需强夯加固，共2.4 km，工程量约为23.8万m3。

地下水水位均位于渠底以下，地下水对工程基本无影响。填土地基为黄土状壤土，局部具轻微—中等湿陷性，需采用强夯法进行地基处理。其下为壤土、黏土及砾砂，承载力较高，局部为弱膨胀壤土，对施工和渠道运行影响不大。

二、强夯法施工工艺

强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与黏性土、湿陷性黄土、杂填土等地基，也可用于防止粉土和粉砂的液化，消除或降低大孔土体湿陷等级。

强夯法因加固速度快、效果好、投资省，是当前最经济简单的地基加固方法，故成为该段的首选施工方案。

1.施工准备

场地平整，清除表层土，进行表面松散土层碾压。修筑机械设备进出道路，排除地表水，施工区周边作排水沟以确保场地排水通畅，防止积水。测量放线，定出控制轴线、强夯场地边线，钉木桩标出夯点位置，并在不受强夯影响地点设置若干个水准基点。查明强夯场地范围内地下构造物和管线的位置及标高，采取保护措施，防止因强夯施工造成损坏。若邻近有建筑物，先在靠建筑物一侧挖减振沟或采取其他减振措施。

2.施工工艺

①渠道强夯夯击能为3000kN·m，处理深度为7～8 m，根据试夯后检测夯实效果，并将试夯前后数据进行对比，黄土状壤土湿陷性消除，即按试夯参数进行正式施工。

②强夯加固范围：依据设计提供的湿陷性黄土结构图，加固深度为消除地面下7～8 m以内湿陷性黄土。

③夯击遍数与击数：夯击击数为每点7～10击，强夯点夯2遍，最后低能量满夯1遍。具体施工时根据现场强夯试验得到的夯击击数与夯沉量关系曲线确定，同时还要满足最后两击的夯沉量不大于50 mm、夯坑周围地面无过大隆起以及不因夯坑过深而起锤困难三个条件。具体夯击数以使土体竖向压缩最大而侧向位移最小为原则。

④夯击遍数间隔时间:各夯击遍数之间的间隔时间为6～12 d。正式强夯时首先保证夯击遍数、间隔时间并作详细记录，其次可根据实际情况调整施工流水顺序，安排合理的流水节拍，力争使各区段间达到连续夯击。

三、质量控制

正式强夯时按试夯所确定的强夯技术参数进行。施工控制标准以各个夯击点的夯击数为准，同时保证最后两击夯沉量差值不大于50 mm。施工时保证落距大小和夯击击数，保证夯击遍数和各遍之间的间隔时间，认真施工，逐个检查，仔细复核各个技术参数，确保无误并作详细记录。夯击时确保落锤平稳、夯位准确，若错位或坑底倾斜过大，用筑堤土将坑底整平再夯。

每夯击一点，记录夯击击数；每夯击一遍，测量场地平均夯沉量，并作详细的现场记录。一遍夯击完后，检查复核有无漏夯的夯击点以便及时补夯。每一遍夯击之后，用推土机将击坑填平，以备下一次夯击。两遍夯击完成后，再以低能量满夯一遍，锤印搭接1/3夯痕以加固被振松的表层土。每次夯击后，采用环刀法检测夯击后两小时夯坑下的土体含水量及3～5天的含水量，与最优含水量进行对比。依据《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB 50025—2004），检测含水量处于或略低于最优含水量时，孔隙内一般不出现自由水，可以据此确定每遍夯击的间隔时间。根据现场施工情况及试验参数，每遍夯击的间隔时间确定为6～12天。强夯法施工中的常见问题及处理措施见表1。

表1 强夯法施工中的常见问题及处理措施

四、质量检验及加固效果检测

强夯结束后14～28天挖探坑分层检测，检测项目有：土的含水量、密度、比重、饱和度、孔隙比、液限、塑限、塑性指数、湿陷系数、压缩模量、颗粒组成百分比。在夯实范围每500～1 000 m2面积内各夯点之间任选1～2处，自夯击终止时的夯面起至其下5～8 m深度内，每隔1 m取1～2个土样进行室内试验，测定土的湿陷系数。质量检验还包括检查强夯施工中的各项测试数据和施工记录，凡不符合设计要求的均采取补夯或其他有效措施，以确保施工质量。

强夯完毕后采用静载试验，压板面积为1 m×1 m，检验加固效果。观测累计沉降量小于设计值时，承载力和沉降量即满足设计要求。