浅谈“强夯+降水”在沼泽软土地基中的应用
2019-11-29韩文全
韩文全
（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）
1 工程概况
长治市污泥餐厨垃圾处置PPP 项目地基处理工程。由于本工程原为池塘及树林属沼泽地，且地基处理面积达4 万平米，因此地基处理时需同时加固淤泥质土、细砂和下卧扰动软土层。该法综合了真空井点降水和强夯技术各自的优势，发挥了各自的优点，有效的解决了强夯施工中的地下水问题，达到了较好的加固效果。
2 工艺原理
工艺原理：根据不同的软土地质条件确定地下水位调整降水深度，采用轻型井点降水降低地下水位，达到设计要求后，将一定质量的重锤通过吊机从一定的高度自由落下给地基以冲击与振动，从而提高软黏土强度并降低其压缩性的一种加固方法。本工艺的特点是：
1） 加固效果显著，有效加固深度深。
2） 强夯施工机具简单、施工速度快、可缩短工期。
3） 节省投资、降低工程成本。
4） 改善强夯作业条件，节约材料、保护环境。
适用范围：主要适用于施工现场场地水位较高、河漫滩地及洼地、沼泽地等高水位地区强夯加固处理。
3 施工应用条件
由于沼泽软土地基的压缩系数与孔隙较大，因此地基在承受外物压力的过程中会受到十分严重的挤压，进而发生变形的问题，埋下十分严重的安全隐患。软土地基中，土体含水量较高，一些土体的水分接近饱和，其对地基水的渗透效果产生了十分显著的影响，无法很好地强化水分吸收的效果。因此，在处理沼泽软土地基的过程中，应建立相对完善的排水面。软土地基在外部压力的影响下会发生状态变化，土体流动性显著增强，进而降低建筑地基的强度，使承受能力也受到较大影响。这也是触变性的主要表现形式，其软土特点十分明显。
另外，沼泽软土地基构成具有多样性，如高分散土、细微颗粒等。因此若出现分布不均的情况或受到外力作用时，土体形态会发生十分显著的变化，地基的牢固性也会因此受到较大影响，甚至出现严重的安全隐患，造成巨大的损失。在沼泽软土地基施工中，为了有效防止地基施工中出现十分严重的问题，施工人员需具有前瞻性眼光，并采取有效的应对措施，保证地基的安全性与稳定性，避免地基出现严重的质量问题。
4 主要技术要点
4.1 工艺流程
根据不同的地质条件确定地下水位的控制深度——采用轻型井点降水--第一遍夯击施工——再次进行降水，加速孔隙水的排出——第二遍夯击施工——检测验收。
4.2 关键工序
4.2.1 确定地下水位的控制深度
根据施工现场不同的地质环境和勘察报告，确定将地下水位深度控制在接近于或大于强夯处理深度。
4.2.2 轻型井点降水
①对于沼泽软土层地基，由于本地质渗水比较严重，现场降水采用轻型井点降水；
②降水管井点的位置及深度、间距应根据施工场地地质条件和降水深度确定。封堵井点系统，井点间距可适当加密；
③先将水枪对准井点位置，垂直插入土中，启动高压水泵进行冲孔，边冲边做上下左右摆动，已加剧土的松动，待水枪下沉到要求的深度时，拔除水枪，迅速插入井点管进行抽水；
4.2.3 第一遍夯击施工
①当软土地质地下水位深度降至事先确定的深度，等水位稳定后，开始进行地基的第一次强夯施工；
②强夯施工范围采用10m*10m 的方格网测量记录夯前施工场地标高；
③用白灰洒出夯点轮廓线。夯机就位后，起吊夯锤至预定高度，夯锤自由脱钩下落夯击夯点，再测量锤顶高程，反复起吊落锤，连续夯击至设计的夯击点数，完成一个夯点的夯击。随后移动夯锤至下一个夯点，继续按设计要求的夯击遍数及夯击质量控制指标进行施工，完成本遍夯点的夯击；
4.2.4 二次降水施工
第一遍夯击结束后，推平地基土，立即重新插设井点管连续抽水，以加速孔隙水的排出和超静孔压的消散，迅速恢复软土结构并提高软土强度。
4.2.5 二次强夯施工
待二次降水深度降至设计深度后，进行二次强夯施工。
4.2.6 检测验收
强夯全部施工完成后，按检验试验规范要求对夯点土进行现场取样，进行标准贯入度试验。
4.3 确定施工参数
在工程现场施工中，工作人员应充分结合夯击施工的基本要求确定锤重，同时还要准确把握夯锤的落距。在工程建设和施工中，严格检查夯锤的质量和参数，确保工程施工的顺利进行。在施工中，施工人员应加大对夯锤落距的控制力度，落距不得超过30cm。以基础形状和宽度来设置夯点，确保其为梅花形。另外，在强夯后要确保其标高与规范要求的一致性，进而提高软土地基夯实的整体质量。
4.4 强夯施工分析
在开展一系列试验后确定指标，方可开展强夯施工，在这一过程中还要确定夯击的参数。在最后两次强夯施工中，工程的沉降量若能达到施工的要求就可立即停止施工。且在夯点处铺设透水材料，在布置夯点的位置可采取满夯的措施，以此保证工程平整施工及碾压施工的质量，强化软土地基的整体处理效果。
5 质量控制
1） 质量标准
《建筑工程地基与基础工程质量验收规范》（GB50202-2002）
《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）
《建筑施工手册》第四版
《地基与基础工程施工技术措施》
2） 质量控制措施
①建立、健全项目部的各项质量管理制度和材料、机械设备进场检验制度；
②安排专人对现场降水、排水系统进行跟踪检查，发现问题及时整改，确保将水工作的顺利进行；
③强夯施工时，应注意夯击范围和间歇时间是否符合设计及规范规定；
④严格按照施工质量规范控制每一个夯点的能量、夯击次数、每次夯坑沉陷量、夯击坑周围土的隆起量以及埋设测点，并对整个施工过程进行记录。
6 安全措施
1） 安全标准
①《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）；
②《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）；
2） 安全管理措施
①建立健全安全生产责任制，并由项目经理在现场全面管理负责。设立专职安全员全天、全方位、全过程对施工现场安全情况进行巡视；
②坚持“安全第一、预防为主、综合治理”和“管生产必须管安全”的原则，加强安全生产宣传教育，增强全员安全生产意识，建立健全各项安全生产的管理机构和安全生产管理制度、安全责任制的签订，配备专职和兼职安全管理人员，有组织有领导的开展安全生产活动；
③各工序施工前，应对施工班组所有成员做好班前安全技术交底，接受安全技术教育，熟知和遵守各项安全技术操作规程；
④强夯施工必须设专人指挥。机械作业时，配合作业人员严禁处在机械作业和行走范围内，配合人员在机械行走范围内工作时，机械必须停止作业；
⑤严禁在电气设备周围使用电源和吸烟，以免引起火灾；
⑥施工现场下班前，应切断所有电源，并对开关箱上锁；
⑦定期对施工机具设备和高空作业的设备进行检查，并有安全员的签字记录。
7 环保措施
1） 环保标准
《建筑施工现场环境与卫生标准》（JGJ146-2013）
《大气污染治理工程技术导则》（HJ2000-2010）
《环境工程技术规范制订技术导则》（HJ526-2011）
2） 环保管理措施
①严格控制施工现场扬尘及噪声，编制针对性的施工方案；
②做好施工现场污气排放、噪声防治措施；
③合理处置固体废弃物，并按要求编制固体废弃物处置方案；
8 强夯中的问题及处理措施
8.1 强夯方案审核
在强夯方案审核环节，在施工区域的周围设置排水沟，同时施工区域也没有结合工程施工的要求采取全封闭措施。不仅如此，施工人员并未对化验室一侧的区域设置安全挡板。
8.2 夯击能量控制
强夯机械重锤在长期使用后会受到很多因素的影响发生明显的磨损问题，重锤的质量明显减小，或者还可能出现错用重锤的问题。且落距无法达到施工的标准也是施工中较为常见的现象。上述因素对强夯夯击的效果均会产生较为显著的影响。因此在试夯前，应严格控制容易出现差错的多种要素，同时也要有效确保夯击施工可充分满足工程设计和建设的基本要求。
8.3 施工放线误差控制
放线误差是施工中较为常见的问题，施工单位在放线施工结束后，需及时通报监理开展施工验收工作。监理环节需结合工程方案的夯击点对施工放线予以全面控制和检查，强夯结束后再对夯击的位置予以全方位控制和检查，若发现严重的误差或漏夯的问题，施工单位需采取针对性措施加以控制和改进，以保证工程施工的整体水平。
