新疆某工程坝基强夯施工技术浅析

吾提库尔·胡斯曼

（新疆塔城地区水利水电勘察设计院，新疆 塔城 834700）

对于大坝工程而言，是否采取坝基强夯处理措施需考虑其工程地质特性条件。坝基强夯处理措施是建立在坝基覆盖层是否需要挖除的情况下，且覆盖层处于深层状态下才可以进行作业施工。此外，对于连续砂层透镜体压缩模量小的覆盖层和无软弱夹层，考虑其工程量和工期的影响可以不予以挖除。在施工应用中，总结经验，使坝基采取强夯措施得到更广泛更有效的应用。

1 工程概况

新疆某工程的坝基处于现代河床及河漫滩，河床高程为1409 m～1424 m，宽为 100 m～160 m，河谷基底呈现“U”型。河床堆积物以砂卵砾石为主，属于深厚覆盖层。河床覆盖层成因单一，以河流相冲积堆积物为主。其厚度由河中心向两岸变薄，最后厚度为42.5 m。河谷基底微起伏，宽度约为120 m。

根据钻孔岩芯的状态、天然密度、波速测试和超重型动探、渗透性，并结合其冲刷深度，对覆盖层的密实程度综合划分：深度0～8.0 m，岩芯多呈散体状，松散～中密状态，天然密度为2.04 g/cm3～2.20 g/cm3，相对密度为0.30～0.64，渗透系数4.0×10-2cm/s～5.36×10-2cm/s，具强透水性；深度 8.0 m～33.0 m，中密～密实状态，天然密度为2.15 g/cm3～2.25 g/cm3，相对密度一般在 0.60～0.88，渗透系数(1.84～6.90)×10-2cm/s，具强透水性；33.0 m以下，剪切波速大于1000 m/s，动探击数大于14击，密实状态。

由于河流沉积的不均匀性，河床覆盖层局部充填程度差，考虑现场施工场地狭小，地下水位高，工期紧等因素，建议对大坝基础采取强夯处理方案，减少因开挖、分层填筑、碾压等工序，缩短工期。强夯施工面积约为18594 m2。

2 施工方法

2.1 强夯试验

先进行强夯试验，在施工强夯试验过程中，通过坑探（颗粒分析、干密度、含水量试验），所得参数作为强夯施工质量的控制指标。

2.1.1 试夯区布置

试夯区布置在心墙下游大坝桩号0+080～0+120，轴距 30 m～45 m，共划分为2个试夯区，夯距分别为6 m×6 m、7 m×7 m；试夯区分为三个夯击序次，第1序和第2序采用5000 kN·m能级，30 t夯锤16.7 m落距，点点跳夯；第3序为满夯，采用2500 kN·m能级，20 t夯锤12.5 m落距，夯锤印搭接1/4夯锤直径。如图1所示：

图1 夯点布置图

2.1.2 结果检测

试夯结束后，在靠近心墙侧下挖至设计高程，进行探坑检测：主要测定试验前后河床覆盖层干密度、相对密度、渗透系数、颗粒分析等。强夯主要检测方法是检测试夯结果中的干密度和相对密度。

作者简介：杨莹，女，汉族，福建厦门人，厦门市五缘第二实验幼儿园，二级教师，本科学历，研究方向：学前教育。

2.2 强夯施工区域布置和施工参数

2.2.1 施工区域布置

强夯施工区域分为1区，范围为坝轴线上游轴距30.5m～84.04 m；2区，范围为坝轴线下游轴距30.5 m～79.88 m。分别在心墙基座上、下游各设置纵向排水沟（平行于坝轴线）各1条，横向排水沟（垂直于坝轴线）各3条，以及集水井各3个。具体布置见图2。

图2 强夯施工区域布置示意图

2.2.2 施工参数

1）1序夯点：点夯，能级采用5000 kN·m，梅花形布置，夯点间距根据试夯结果确定，最后两击的平均夯沉量不大于100 mm。

2）2序夯点：点夯，能级采用5000kN·m，夯点布置在第一遍夯点之间，最后两击的平均夯沉量不大于100 mm。

3）3序夯点：满夯，采用2500 kN·m，锤印搭接1/4，每点三击。

每次夯击完成之后，施工人员需要将砂砾料进行回填，将夯坑填平。在施工作业过程中当第3遍满夯夯击完成之后需要用推土机推平，且需要使用20 t振动碾压机械对其进行8遍碾压。

5）由于基础均为砂砾卵石料，透水性良好，且采取合理的降低水位措施，可不考虑超静孔隙水压力因素，进行连续施工。

强夯施工各项参数的确定，需根据试夯结果进行调整，为施工依据。

3 施工重点

根据设计要求，强夯施工范围为距槽孔防渗墙为上、下游30 m以外区域，且图中需翻压施工的区域总面积为18594 m2。

3.1 强夯点夯

对于强夯点夯施工，施工人员需要如下几点：一，对夯位进行放样，且标出夯位轮廓线；二，在夯区边30 m处放置水准仪，为了准确地、及时地记录夯击点锤顶高程以及地面高程；三，夯机就位，施工人员稳车之后需要调整臂杆，调至合适角度；四，提升脱钩器，标定落距，且锁定脱钩器钢丝绳长度；五，准备完成后由施工人员对其进行提升夯锤，其脱钩器打开夯锤后自由落下；六，施工人员进行测量锤顶高程，并记录好相关的数据；七，重复夯击步骤，并夯至规定的夯击数；八，施工作业完成第七步骤之后，需要移机下一个夯击点，直至全部完成整个1序夯点；九，完成施工夯点之后，施工作业人员需要对其夯坑进行回填、整平作业；十，等待1序夯点全部完成之后，施工人员须继续2序夯点的施工，施工方法同1序夯点相同。

3.2 满夯施工

放出满夯每排基准线；夯击准备就位，锁定落距；锤印搭接1/4处，并夯完规定的击数；施工完成后需要将夯后场地整平，标高其测量，且做好其相关记录。

3.3 夯后碾压

对于夯后辗压作业，施工作业人员需要采用20 t或者以上的辗压机械对其进行辗压，其激振力≮330 kN，振动频率≮30 Hz，振动碾压行进速度≯3.0 km/h。

3.4 强夯施工工序要点

在施工现场中，控制桩需要施工作业人员设立明显的标志，并对其进行有效的保护，且需要定期进行复核。在处理测放的夯点位置时，施工人员需要明确标出夯位的中心点，并在夯位上使用白灰粉撒出其轮廓线。确定并锁定落距后，施工人员需要控制好落距钢丝绳，且需要在龙门架上标记处其落距标志。施工过程中，其夯锤点需要保持器畅通，如果遇到堵塞，施工人员需要及时将其清除，确保其畅通；如发现锤偏离坑中心，应立刻对其进行调整并对中；若夯击之后坑底歪斜较大时，需要及时用填料将坑底垫平，然后继续夯击；同时，施工人员需要着重注意异常现象的发生，对地表隆起、夯锤反弹、夯沉量异常等要加强检测，如实记录，并且要第一时间内及时向监理工程师和业主进行报告，研究其解决方法。对于场地沉降量来说，如有要求，需要施工人员对其进行科学的测量，并每遍都要对其夯前和夯后进行测量，并记录在案。

4 质量保证措施

在工程施工之前，对施工图上夯点进行编号，且在施工过程中需要对号进行夯击，其目的主要是防止漏夯。在强夯区域施工时，施工人员应该依据夯点布置图用全站仪、设计范围线及钢卷尺进行放线，并在控制桩引出强夯区域，同时，施工人员需要按照施工要求对其采用白灰画出夯点位置，待检查无误后才可以进行施工作业。在进行施夯过程中，其夯锤一定要提高到设计规定的高度，在落锤时必须要控制好其平衡度，若有夯坑倾斜过大或错位时须用沙石将其夯坑填平，然后再进行下一步夯击作业。在夯击过程中，每一次的夯坑夯击中心距偏差不得＞10 cm，质检员应按照《建筑基础施工质量验收规范》的相关要求，使用随机抽样的方法对每一遍夯点施工，并要保证项目质量，还要对其出现的偏差进行检验，见表1。

表1 地基强夯处理质量检验标准

点夯完成后，应测量场地平均下沉量。

在施工过程中，借助强夯法产生的振动，对其周围临近的设备和建筑物产生一定影响时，通过设置监测点，且对其进行防振或者采取隔振沟等措施进行防护。

5 结束语

经综合分析，对于一些河床砂卵石层采用强夯加固法是切实可行的。结合某工程坝基础强夯施工进行分析，强夯法不仅可有效地提高坝基强度，还有效的降低了坝基的沉降位移，且强夯施工对防渗墙体安全不构成影响，因此建议将坝基础处理方案由翻压改为强夯。

通过结合大坝的工程地质条件，制定坝基强夯施工技术。通过强夯试验确定河床前后覆盖层的干密度和相对密度，进一步确定施工区域、施工参数等，提出在强夯施工过程中需要重点注意的施工细节及工序要点。为了确保施工质量，需要防止漏夯，控制强夯区域，检查夯点位置，确定夯锤高度等技术和管理方面的要点，且对偏差进行检验。坝基强夯施工技术将在工程实践中更加完善。