强夯法在港口软土地基处理中的应用

熊 祥 俊

(厦门安港建设集团有限公司，福建 厦门 361000)

强夯法在港口软土地基处理中的应用

熊 祥 俊

(厦门安港建设集团有限公司，福建 厦门 361000)

结合平潭港区金井作业区1号～5号泊位工程地基处理工程实践，从施工参数确定方法、施工工艺、质量控制等方面对强夯法进行了详细介绍，并对强夯施工数据进行了分析，可为类似工程提供参考。

强夯法，施工参数，施工工艺，质量控制，数据

1 典型施工概况

平潭港区金井作业区1号～5号泊位工程强夯典型施工区为Ⅲ区4 000 kN·m试夯区。Ⅲ区为临时围堤以内软土层较厚的区域。该区域塑料排水板施打完毕后分级回填海砂，回填海砂至陆域形成标高后，采用强夯法加固回填层地基，采用两遍点夯一遍普夯工艺，点夯夯能为4 000 kN·m，普夯夯能为1 000 kN·m。强夯完成及场地平整后，经振动碾压达到地基加固要求后竣工标高为+8.3 m。

2 典型施工目的

根据试验结果确定最佳的施工技术参数和施工工艺，指导本工程强夯进行大面积施工并满足设计与规范要求。

3 典型施工区及典型施工参数确定

3.1 典型施工区确定

根据以下两个方面的条件确定试验区：1)根据设计提供的地质资料分析，本工程4 000 kJ强夯施工区域地质情况基本相同，土性基本相同。2)根据现场情况2号泊位Ⅲ区交通便利，本区域位于2号泊位Ⅲ区陆装码头西侧边上，与4号泊位交界，利于机械的运输，场地平整，利于施工机械的施工作业。具体试验区见表1。

表1 强夯试验区统计一览表

3.2 典型施工参数

强夯典型施工设计参数。强夯采用单击能4 000 kN·m，锤重20.0 t，落距为20.4 m，锤底面直径2.5 m，夯点间距3.5 m。试夯设计采取2遍点夯1遍普夯，点夯夯击能为4 000 kJ，普夯夯击能为1 000 kJ；强夯间歇时间为第一遍点夯后间歇时间为7 d，第二遍点夯后间歇时间为12 d。

第一遍夯点梅花形布置，第二遍夯点在第一遍夯点之间布置，最后一遍满堂布置，夯锤落距可降低至5.1 m，对表层土夯实整平处理。

3.3 施工时间

强夯典型施工时间为：强夯典型施工时间段分别为：2月23日～3月4日完成第一遍点夯夯击；3月12日～3月19日完成第二遍点夯夯击；4月1日～4月11日完成第三遍普夯夯击。强夯典型施工间歇时间段分别为：第一遍点夯后间歇时间为7 d(3月5日～3月11日)；第二遍点夯后间歇时间为12 d(3月20日～3月31日)。

3.4 典型施工设备及器材

根据强夯设计给定的参数，夯锤质量选取相应的机械，强夯机械配置见表2。

表2 机械设备配置资源表

4 强夯现场施工工艺

1)强夯夯点布置：强夯夯点布置如图1所示。

2)施工准备。a.自卸汽车运开山土至施工现场、装载机配合推平，厚度暂按70 cm回填。b.测量放线，定出控制轴线、强夯场地边线，标出第一遍位置，并在不受强夯影响地点，设置若干个水准基点。

3)操作步骤。a.回填70 cm开山土后平整场地；b.对试验场地进行分区，把第一遍夯点所在的位置标出，然后测量场地的高程；c.把起重机安置在指定的位置，把夯锤对准夯点位置；d.在强夯前测量夯锤顶高程；e.把夯锤提升到预定高度，开启脱钩装置，等夯锤脱钩自由落下后，把吊钩放下来，然后测量夯锤顶高程，如发现因夯坑底部倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时平整夯坑底部；f.重复步骤e.，依照设计要求的夯击次数及控制标准，完成夯击一个夯点；g.把夯锤移至下一个夯点的位置，重复步骤c.～f.，完成夯击第一遍全部的夯点；h.用挖掘机填平夯坑，然后测量场地的高程。

4)间歇期。强夯：强夯间歇期为第一遍点夯后间歇时间为7 d，第二遍点夯后间歇时间12 d。按操作步骤施工完成后，测量夯后场地高程。

5)单遍点夯夯击收锤及控制标准：a.每夯点每遍夯击次数不少于8击；b.最后两击平均夯沉量不大于50 mm；c.夯坑周围地面不得产生过大的隆起；d.不出现夯坑过深导致起锤困难的现象。

5 施工质量控制

1)施工前检查锤重和落距，满足设计及规范要求。

2)夯击前应进行场地平整，平整度应符合强夯要求，并在周围布置好排水沟，在每遍夯击前，应复核夯点。夯完后检查夯坑位置，发现偏差应及时纠正，发现漏夯应及时补夯。

3)在进行强夯前，应认真检查夯锤的落距以及夯锤重量，确保单击夯击能量满足设计要求。检查夯锤通气孔是否畅通，以克服气垫作用，减少冲击能的损耗和起锤时夯坑底对夯锤的吸力，增加夯击效果。夯击时夯锤对中要准，夯锤应该保持平稳升降，不宜出现过快或过慢的升降现象，大吨位的夯锤升降过快时容易发生侧翻。不允许错夯和漏夯，以及夯坑底面倾斜。放吊钩速度不能过快，确保夯距及夯锤平稳。

4)施工过程中对每个夯点点位、夯沉量均进行记录。每锤夯击前测定初始锤顶部一定点的标高，在每一击测量相应锤顶标高，并计算夯沉量，直到每夯点夯击次数不少于8击且最后两击的平均夯沉量不大于5 cm时为止，而且要求夯击点的周边土体隆起高度应当小于10 cm。

5)在每遍强夯完成，挖掘机整平后，测量人员及时进行场地高程测量。

6)在强夯施工过程中，若出现回填土含水量较大的情况时，应及时晾晒回填土，以免形成弹簧土。当施工场地内的地下水位的埋深在2 m以内时，为避免地下水进入到夯坑内，应采取措施，一般可以采用铺设垫层或者降水的措施。

6 强夯施工数据分析

6.1 夯沉量与夯击次数关系曲线

抽取强夯记录中全部夯沉量数据，计算出每击夯沉量平均值，然后绘制夯击次数与累计夯沉量关系曲线图。

强夯典型施工区夯击次数与夯沉量数据统计如表3所示。

表3 Ⅲ区4 000 kJ强夯典型施工区夯击次数与夯沉量数据统计表

工程名称：福州港平潭港区金井作业区1号～5号泊位工程

第一遍点夯夯击次数123456789101112平均数夯沉量/mm443383302271268214107433237累计夯沉量/mm44382611281399166718821989203120632101第二遍点夯夯击次数123456789101112平均数夯沉量/mm632283222186160111443036累计夯沉量/mm6329151137132414831594163916681705

夯击次数与夯沉量关系曲线如图2，图3所示。分析曲线图图2，图3可知：第一遍点夯中，第一击夯沉量最大，第二击至第五击夯沉量相近，第六击至第八击夯沉量依次递减。夯击8次后累积沉降量在180 cm～200 cm之间，部分区域例外；第八击至第十击夯沉量大部分小于5 cm，第八击收锤率在76.3%，第九击收锤率在96.4%，第十击收锤率在100%；最后两击沉降量平均值均小于5 cm，满足设计要求规定。

第二遍点夯中，第一击夯沉量最大，第二、第三击次之，第四击至第七击夯沉量基本在10 cm～20 cm依次递减。夯击8次后累积沉降量在160 cm～170 cm之间，部分区域例外；第七击至第九击夯沉量大部分小于5 cm，第八击收锤率在93.0%，第九击收锤率在100%；最后两击沉降量平均值均小于5 cm，满足设计要求规定。

6.2 对比分析强夯前后地面高程数据

每遍强夯完成，用装载机平整后，按照10 m×10 m方格网测得的每个高程点平均值计算强夯前后地面高程数据，现将数据统计于表4中。

表4 强夯地面标高变化数据表

工程名称：福州港平潭港区金井作业区1号～5号泊位工程

部位第一遍点夯第二遍点夯第三遍点夯夯前标高m夯后标高m夯沉量cm夯前标高m夯后标高m夯沉量cm夯前标高m夯后标高m夯沉量cm累积夯沉量/cmⅢ区4000kJ强夯典型施工区9.008.50508.508.14368.148.06894注:表格中标高数据是以每遍强夯完成,装载机推平后,按照10m×10m方格网测得的每个高程点平均值计算得出

对比分析强夯前后地面高程数据可知：Ⅲ区4 000 kJ强夯试验区沉降量平均值940 mm。

7 典型施工结果

强夯夯击能4 000 kN·m强夯施工参数为：强夯前回填开山土厚度94 cm，第一、二遍点夯单点击数不少于8击并且最后两击平均夯沉量不大于50 mm，第三遍普夯单点击数取为2击，各遍夯击施工消散期为：第一遍点夯后间歇时间为7 d，第二遍点夯后间歇时间为12 d。

强夯典型施工区施工完成后，地基的承载力采用平板载荷试验检测，检测结果均满足设计要求，达到设计承载力的要求。说明强夯法采用该施工参数及施工工艺及质量控制措施是合理且有效的，对今后类似的地基处理工程有一定的借鉴作用。

[1] JTS 257—2008，水运工程质量检验标准[S].

[2] 孙检生.强夯法在地基处理中的应用[J].水利水电施工，2015(2):33-35.

[3] 李永江.强夯法在公路软土地基处理中的应用[J].内蒙古公路与运输，2012(4):53-54.

Application of dynamic compaction method in port soft foundation treatment

Xiong Xiangjun

(XiamenAngangConstructionGroupCo.,Ltd,Xiamen361000,China)

Combining with foundation treatment engineering practice of Jinjing working well No.1～No.5 parking engineering in Pingtangang region as an example, specifically introduces dynamic compaction method from aspects of construction parameter determination method, construction technology and quality control, and analyzes dynamic compaction construction data, which has provided some guidance for similar engineering.

dynamic compaction method, construction parameter, construction technology, quality control, data

2015-08-30

熊祥俊(1981- )，男，工程师

1009-6825(2015)31-0085-03

TU472

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