强夯法地基处理技术在防浪墙地基处理中的应用

2017-03-04高汉山

黑龙江水利科技 2017年12期

高汉山

(佳木斯市水务局，黑龙江佳木斯 154002)

0 引言

佳木斯市城市防洪工程松德段防浪墙长2400m，位于松花江干流中下游右岸河滩地上，由于城市建设发展的需要，在河滩地上回填了3-5m厚的建筑垃圾，要在回填建筑垃圾上修建堤防及防浪墙，由于回填土没有经过分层碾压，填土孔隙率较大，同时回填土厚度不一，在这样的地基上修建防浪墙，会产生不均匀沉降，影响防洪安全，需要进行地基处理。

1 选择地基处理方法

该地段地基处理选择3种方法进行比较：

1)将基础开挖后分层回填碾压，由于回填厚度不统一，如果按照最深开挖量考虑，则会造成工程量加大，如果按照较浅开挖深度考虑，又会使局部地段处理不到位，达不到工程要求强度，同时开挖后再回填碾压工程量大，工程造价高。

2)采用灌浆方法，由于建筑垃圾中含有大量的混凝土块、砖块等大体积块体使钻孔难度增大，同时地基表层土无法进行灌浆处理，灌浆法不仅工程造价高，而且对于浅层地基处理效果不好。

3)采用强夯法进行地基处理，可以根据不同的土层厚度采取不同的夯击次数，达到统一的夯击密实度，不产生额外的工程量，并且处理深度大，给回填土层及原来淤积深层土都能起到加固的作用。

为了保证工程完工后防浪墙不发生不均匀沉降，综合比较以上3种施工方案，选择强夯法对地基进行加固处理。

2 强夯法施工工艺

2.1 选择施工机具设备

强夯法地基处理技术是利用重锤和落距过程产生的冲击能实现地基加固处理的技术，施工设备适宜采用具备自动脱钩能力的履带式起重机或其他专业化的设备[1]。

根据施工单位现有的机械设备，选用具备自动脱钩能力的履带式起重机，起吊高度可达15m，起吊重量为15t。采用圆柱形夯锤(带有气孔)，夯锤宜用以外壳为钢板，壳浇注混凝土的结构，夯锤底面直径是1.6m，锤高2m，锤重达10t，锤重/捶底面积为5kPa。

根据梅那公式理论H=K(Mh)0.5,当最大有效加固深度H=5m，夯锤质量M=10吨,修正系数K=0.5时，夯锤高度取h=H2/(K2M)=25/(0.25×10)=10m，夯锤夯击起吊高度确定为10m[2]。

2.2 施工前准备

在使用强夯法地基处理技术对地基加固前，对地基的实际情况进行详细的调查和了解。对于在施工范围内高压线路进行临时迁移。在施工前及时清除施工范围内的场地积水及异物等[3-5]。

由于施工时强夯产生振动的影响范围较大，夯击时与公园一处管理用房距离10m，在夯击坑边开挖了防震沟。

由于防浪墙基础底板宽为2.5m，但考虑到堤顶及迎水坡范围内都应该进行处理，根据地面高程的不同，地基处理宽带为10-15m，采用正三角形布点夯点，夯点间距为3m。

2.3 施工步骤

具体施工步骤有：

1)用140推土机对施工范围内的场地进行清理及平整处理。

2)使起重机的夯锤对准第一遍施工的夯点位置，做好起重机的准备工作。

3)在夯击之前测量锤顶的标高。

4)吊起夯锤到距离地面10m高度位置，等夯锤自起重机的吊钩处脱落后将脱钩放下，然后进行锤顶高程测量。对于由坑底倾斜造夯锤歪斜的情况，及时对坑底进行填平处理后再继续夯击[6-8]。

5)重复操作步骤4，直到最后2击的下沉量<0.1m就完成针对一个夯点的夯击施工，夯击次数一般为4-7击范围之内。

6)重复以上步骤中的2-4，完成第一遍施工中全部夯点的夯击施工。

7)以上步骤完成后，将夯坑用140推土机推土机填平，将地基表层土质用吊高为5m低能量满夯夯实，再用140推土机进行推平压实。

3 质量检验

对于一般的建筑工程，检验方法可以选用两种甚至两种以上；对于比较重要的工程建设，应该在室内土工试验以及原位测试的基础上增加检验项目，也可对施工结果进行现场大压板载荷试验以达到质量检验的目的。由于地基于属于杂填土性质，对地基进行的强夯施工结束后，空隙水压力消散较快，质量检验的工作在施工完成后的1周进行。由于防浪墙及回填土方荷载较小，需要的地基承载力要求较小，主要是工程运行期间的不均匀沉降问题是控制性因素[9-10]。

本工程项目进行了地基静载荷现场原位测试，利用履带式起重机本身自重作为提供反力的荷载，采用直径为0.5m的压板进行质量检验，检测点位置在防浪墙基础范围内进行，共检测3处。地基承载力特征值均达到150kPa以上，满足设计要求[11-12]。此外，还检查在具体的施工过程中的施工记录以及各项测试数据，对于不符合要求的地方要及时给予有效措施进行再次处理。工程于2006年完工至今没有出现不均匀下沉现象，可以证明地基处理效果非常好。