水下抛石强夯基础施工技术研究

陈登凤

(重庆江城水务有限公司，重庆 401519)

水下抛石强夯基础施工技术研究

陈登凤

(重庆江城水务有限公司，重庆 401519)

抛石挤淤强夯置换施工方法，是在基底抛投碎石、块石等粗颗粒材料，将淤泥挤出，并对填石进行强夯使其密实并挤淤，以提高地基强度、降低压缩系数，满足工程建设需要的一种软基处理方法。本文以重庆市合川城区涪江上段防洪护岸工程(赵家渡段)为例，介绍一种适用于淤泥质高压缩性软土层地基水下抛石强夯基础的施工技术。

抛石强夯基础；技术；研究

1 工程概况

合川城区涪江上段防洪护岸工程(赵家渡段)，是国家“十二五”期间大江大河治理及三峡水利枢纽工程上游沿江库岸整治工程的一部分，纳入重庆市水利局及合川区政府2013—2014年度重点工程。工程起于合川区铜溪镇沙河湾出口的赵家渡渡口，止于渝武高速公路涪江三桥，护岸堤坊全长2355.46m，工程级别为4级，防洪标准为嘉陵江草街航电枢纽工程成库后20年一遇防洪标准，抗震设计基本烈度为6度。一标段砂岩块石抛填夯地基处理工程量为：砂岩堆石料抛填196101.29m3；地基强夯加固23130.41m3；碾压砂岩堆石料置换23130.41m3；沙湾河1号冲沟长度277.60m；澄杠溪2号冲沟长度230.35m；青杠堡3号冲沟长度140.54m。

2 强夯工作原理

将夯锤平稳提升到设计要求的高度后自由落下，夯击时落锤应保持平稳，夯位准确，如错位或夯坑倾斜过大，用砂土将坑底整平，循环夯击作业至设计标高，从而完成本夯实控制点。换夯点重复夯击，按从内到外、隔行跳打的原则完成全部夯点的强夯施工。完成全部夯点的强夯施工之后用推土机将夯坑推平，再按上述步骤逐次完成强夯施工之后，进行低能满夯，最后将表层松土夯实。在此过程中，仅控制夯印搭接、夯锤落距和夯击数。满夯施工后用推土机将夯坑推平，最后用压路机将面层碾压密实。

3 施工操作要点

工艺流程为：施工准备→场地平整→测量放线→点夯→夯坑回填→满夯→平整碾压→检测验收。

3.1 施工准备(强夯参数确定)

3.1.1 夯击能

采用18.8 t夯锤，提升高度16m；夯击能188kN×16m=3008kN·m，满足单击夯击能3000kN·m的设计要求。

3.1.2 夯击次数

夯击次数是强夯设计最重要的参数之一，通常需通过现场试夯确定，一般以最小夯坑的最大压缩量、夯坑周围隆起量来确定。结合工程实际情况，点夯以控制两击沉降量不大于40mm为准，但不小于10次。此外要保证夯坑周围地面不能发生过大隆起，同时避免因夯坑过深而导致提锤困难。

3.1.3 间隔时间

为消散土中超静孔隙水压力，两遍夯击之间要求有一定的时间间隔。土中孔隙水压力的消散速度取决于土的类别、夯点间距等因素。对于渗透性能较差的黏性土等地基，间隔时间一般不少于4周；对于土质渗透性好的地基则可进行连续夯击。

3.1.4 夯锤落距

施工前，先由机组测量员和机长共同确定夯锤落距，并做标识。结合设计所要求的夯击能和夯锤重量，按照单击夯击能P=Mh计算出夯锤落距，要求第1击要达到3000kN·m夯击能，后因沉降量而确保每一击均达到和超过要求。

3.2 点夯施工

按梅花形布置夯点，夯点间距5m×5m。强夯主机和夯锤等机械到位后，需对夯锤的落距进行重新确定，为使夯锤的落距在夯击过程中不改变，特将其固定在强夯主机固定位置上。同时还需测量到位后的锤顶面标高，为计算每击的夯沉量和夯坑深度提供依据。

强夯主机将夯锤起吊至预定高度后自动脱钩，夯锤夯击地面，测量夯锤顶面标高，减去夯锤就位时的顶面标高即为第一击的夯沉量。如此反复进行夯击，直至最后两击的平均夯沉量达到设计控制标准。停止夯击之后，移动主机和夯锤至下一夯点，并进行垂直定位后继续进行夯击施工。当满足控制条件后，停止夯击。重复以上操作，完成全部点夯施工。

3.3 夯坑回填

点夯夯击施工完成后，使用推土机将夯坑周围的块石全部推至夯坑内，使夯坑内的块石高于坑外约5～10mm,然后使用重型振动压实设备进行压实。在下雨之前，将坑内块石振动压实至满足规定压实度和平整度。回填材料应级配良好，块石粒径不宜大于300mm。满夯施工时，仅需控制夯锤落距、夯击数和夯印搭接情况，无需进行夯点布置和夯沉量观测。满夯施工完成后，用推土机平整、压实地基，使其平整度和压实度满足设计要求。

3.4 夯后检测

强夯施工结束7天后对地基加固质量进行检测。检测合格后方可进行下一道工序施工。

4 主要施工设备

a.施工机具。选用ZTM300型强夯机，接重型吊杆25m，夯锤选用2.3m直径的铸钢锤，重量18.8t。

b.辅助施工机械。 25t全液压吊车1台，挖掘机6台，推土机2台，自卸汽车18辆，装载机1台，破碎机1台，压路机1台。

c.测量设备。为满足该工程施工测量需要，拟投入全站仪、水准仪、钢卷尺、塔尺等测量设备。

5 质量控制措施

5.1 施工前过程控制

做好图纸会审、现场踏勘工作，编制施工组织设计(施工方案)，做好施工技术、质量交底工作；做好场地回填、平整工作，严把进场材料质量关。

5.2 点夯施工质量控制

在进行标高和坐标复测后，才可进行夯机就位。在施工过程中，必须确保每击均能达到设计要求的单击夯击能。为给计算提供数据，需测量锤顶面标高和地面标高、锤顶面至自然地面的高度，并做好记录。

5.3 局部淤泥包质量控制

由于填土荷载作用，淤泥被推挤后可能产生流动。在场地回填的过程中，可能会发生淤泥面标高发生改变的情况，且会造成场地局部淤积，最终形成淤泥包。遇到此情况时，建议先挖除淤泥，回填碎石土，再进行强夯处理，或适当提高强夯夯击能，采用强夯置换措施处理该情况。

6 结 语

通过对重庆市合川城区涪江上段防洪护岸工程(赵家渡段)工程施工实践证明：水下抛石强夯基础施工技术，可提高人工填土的强度和抗变形能力，同时也可提高其淤泥质软弱下卧层的强度和抗变形能力，消除场地可液化砂土液化可能，保证场地地基土的整体均匀性和强度。水下抛石强夯技术与其他地基处理技术相比，具有工艺简单、施工效率高、工期短、施工成本低等优点，经济和社会效益显著。

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Research on Foundation Construction Technology of Underwater Enrockment by Dynamic Compaction

CHEN Dengfeng

(ChongqingJiangchengWaterCo.,Ltd.,Chongqing401519,China)

Replacement construction method of enrockment ground improved by dynamic compaction refers that gravels, stones and other coarse particle materials are thrown at the bottom for squeezing out sludge. The filled stones are dynamically compacted for making it compact and squeezing out sludge, thereby improving the foundation strength, reducing the compressibility, and meeting the needs of project construction. It is a soft foundation treatment method. In the paper, the flood prevention and bank protection project (Zhaojiadu section) on the upper section of Fujiang River in Chongqing Hechuan District is adopted as an example. A construction technology applicable for muddy soft layer foundation underwater enrockment dynamic compaction with high compressibility is introduced.

enrockment dynamic compaction; technology; research

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.07.003

TV52

A

1673-8241(2017)07- 0007- 03