閻安民

（陜西建工集團     西安710003）

 

    動力強排水固結(jié)土體施工技術(shù)：“動力”是指一般夯能為1800—3000kN.M的深層處理強夯工藝。“強排水”是指輕型真空井點法降水，通過由降水（自由水）而產(chǎn)生的預(yù)壓荷載△p（有效應(yīng)力增加）對土體形成“第二次”以及“第三次加固”。依靠強夯動力法改變土體結(jié)構(gòu)，造成超孔隙水壓力，配合輕型井點降水強排水的方法使土體三相重新組合，短時間提高土體強度，減少壓縮性的組合技術(shù)方法。

 

    由于強排水與動力固結(jié)在整個地基施工中互起良性輔助作用,形成良性循環(huán)，能使土體早期強度較快提高，加固吹填砂地基承載能力達(dá)到120~150kpa。

 

    2.1工程概況

    該地產(chǎn)項目位于啟東市長江入海口北岸，首期建設(shè)用地3158畝，首期開發(fā)項目包括有商業(yè)建筑、教育學(xué)校、住宅建筑等，總建筑面積為893356平方米。場地處理后要求：

 

    小高層及情景洋房區(qū)域、道路兩邊綠化區(qū)以及水系湖底：處理后的吹填土影響深度2米—3米地基承載力不低于120kPa；別墅區(qū)域：處理后的吹填土影響深度6米—8米, 地基承載力不低于130kPa。

 

    2.2土層分布及工程特性

    勘察揭示各土層由第四紀(jì)全新世至中更新世以來的沖積相沉積物組成，呈水平狀分布，按其成因及土的物理力學(xué)性質(zhì)以及擬處理深度，自上而下描述如下：

 

    ①₁回填土：灰黃~灰色，松散，以砂性土為主，底部夾有灰黑色淤質(zhì)土，層厚0.30~3.60m，層底標(biāo)高-0.05~2.75m，該層場地內(nèi)明河邊緣、暗溝、暗河及暗塘部位有分布，壓縮性高，工程特性極差。

 

    ①₂淤泥：灰黑色，流塑，含有機質(zhì)，有腥臭味。層厚0.20~2.30m，層底標(biāo)高-0.62~1.90 m。該層明河、明溝及暗溝、暗河、暗塘底部有分布，壓縮性高，工程特性極差。

 

    ①₃素填土：灰黃~灰色，松軟，以粘性土為主，含植物根莖，層厚0.20~2.20m，層底標(biāo)高1.10~3.54m，該層普遍分布（明河、明溝及暗溝、暗河、暗塘部位除外），壓縮性高，工程特性極差。

 

    ②₁粉砂夾粉土：灰黃~青灰色，稍密，含鐵錳質(zhì)氧化斑點及云母碎片，偶夾薄層粉質(zhì)粘土，礦物成份以石英、長石為主，云母次之，級配不良。層厚0.20~2.80m，層底標(biāo)高-0.70~2.00m，該層場地內(nèi)呈區(qū)域分布，明河、明溝及暗溝、暗河、暗塘部位變薄或缺失，壓縮性中等，工程特性中等。

 

    ②₂粉砂夾粉土：青灰色，稍密，含云母碎片，偶夾薄層粉質(zhì)粘土，礦物成份以石英、長石為主，云母次之，級配不良。層厚1.60~6.20m，層底標(biāo)高-3.08~-0.85m，該土層場地內(nèi)普遍分布，明河、明溝及暗溝、暗河、暗塘部位變薄或缺失，壓縮性中等，工程特性中等。

 

    2.3地基處理設(shè)計要求

 

    3.1建筑平面分布圖

    3.2處理深度土層試驗指標(biāo)

 

區(qū)域	統(tǒng)計值	統(tǒng)計孔數(shù)	土層厚度H/m			比貫入阻力Psk/MPa
		n	①1層	①2層	①層	①1層	①2層
一區(qū) （威尼斯湖區(qū)域）	平均值	15         (3孔缺①2）	2.63	1.54	3.86	1.08	4.42
二區(qū)（小高層、高層）	平均值	13   (2孔缺①2）	2.41	1.34	3.54	1.34	4.63
三區(qū) （情景洋房）	平均值	8  (1孔缺①2）	2.51	1.31	3.66	1.18	4.54
四區(qū)（別墅）	平均值	29         (16孔缺①2）	3.24	1.22	3.79	1.36	3.92
五區(qū)（別墅）	平均值	11         (4孔缺①2）	2.82	1.26	3.62	1.63	4.98
六區(qū)（別墅）	平均值	36         (27孔缺①2）	3.25	1.28	3.64	0.94	3.88
七區(qū)	平均值	15         (1孔缺①1）   (1孔缺①2）	2.31	1.51	3.57	1.98	4.81

 

    3.3 施工方案及技術(shù)參數(shù)

 

    4.1單點夯擊試驗

    大面積強夯施工前在選定區(qū)域進(jìn)行單點夯擊試驗，并要取得最佳的夯擊能量。根據(jù)觀測數(shù)據(jù)計算每一擊的夯沉量、隆起量，進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計作出曲線圖形并且分析，根據(jù)試驗結(jié)果由業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計單位和施工單位共同確定大面積強夯時各區(qū)的夯點布置、夯擊能、單點夯擊數(shù)、最后夯擊沉降量控制等施工技術(shù)參數(shù)，以及場地回填厚度。

 

    4.2大面積強夯技術(shù)措施：

    4.2.1機具及施工材料的要求

    1）夯錘選用圓型帶氣孔的夯錘，錘重為12T或15T，夯錘直徑為2.3~2.4m;

    2）強夯機械采用QUB32、QUB36、W200A型起重式強夯機;

 

    4.2.2降水技術(shù)措施

    1）本工程在降水管插管前采取高壓水沖成孔，成孔深度即為井點管插管深度。立管下段約1.2米位置稱濾管，用紗布雙層包裹起隔砂滲水的作用。插管，成孔結(jié)束后立即插管，并注意保護好濾膜。同時掩埋成孔的孔洞。降水至地面2.5m以下，方可進(jìn)行強夯。

 

    2）施工區(qū)內(nèi)布置水位觀測孔，孔深2.5m，以便觀察水位情況。水位觀測按每1600平方米一孔。一般連續(xù)降水2~3天。當(dāng)?shù)叵滤�位降至原砂�?.5m以下，進(jìn)行第一遍強夯施工。為加強強夯效果、確保工程質(zhì)量，在強夯施工過程中，外圍封管真空降水管繼續(xù)進(jìn)行真空降水。強夯工藝采用3遍強夯，每遍之間間隙時間根據(jù)試驗確定。第二遍強夯施工完成，拔去真空降水管，進(jìn)行場地平整。

 

    3）強夯施工過程中，降水施工在滿夯前不間斷，保證整個施工。

    4）降水施工注意事項

    ①井點的管路系統(tǒng)應(yīng)密封，嚴(yán)防漏氣。

    ②在施工過程中注意橫管漏水，對水位嚴(yán)格測量達(dá)到要求后再進(jìn)行強夯。

    ③降水施工運轉(zhuǎn)中，發(fā)現(xiàn)井管失效，立即采取措施使其恢復(fù)，如不能恢復(fù)的重新設(shè)置新的井管。

 

    4.2.3強夯施工主要技術(shù)措施

    1)強夯施工過程中對達(dá)不到停錘標(biāo)準(zhǔn)的，采取在夯坑內(nèi)推填砂子繼續(xù)強夯，或者在保證總夯擊能量不變的前提下進(jìn)行一遍小能量夯擊（1500KN.M能量，四擊），待表層達(dá)到一定強度后再進(jìn)行第二遍較大能量的夯擊（3000KN.M能量，六擊）。

 

    2)強夯過程中由于淤泥過厚產(chǎn)生的彈簧土現(xiàn)象，應(yīng)立即停止對該區(qū)域的施工，采取措施后重新施工。

 

    3)為保證夯坑內(nèi)積水和地表積水能及時排出，在強夯區(qū)域外，挖設(shè)主排水溝與場區(qū)主排水溝。

 

    4)雨天不能進(jìn)行施工，雨后要及時排水并適當(dāng)涼干后繼續(xù)施工。

 

    5)強夯施工，當(dāng)坑底傾斜大于45度時，應(yīng)回填砂土后，再進(jìn)行施工。

 

    5.1根據(jù)靜力觸探和標(biāo)準(zhǔn)貫入兩種試驗方法，未處理區(qū)域與已處理區(qū)域各土層承載力值對比結(jié)果見表。

層號	未處理區(qū)域地基土層承載力值（kPa）	已處理區(qū)域地基土層承載力值（kPa）
① 沖填土	80	120
②-2粉 砂夾粉土	100	155
②-3 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉砂	50	80
②-4 粉土	110	125
②-5 粉砂夾粉土	155	170
②-6 粉砂夾粉土	140	165
②-7 粉砂夾粉土	/	115
②-8 粉土	90	105
③淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土夾粉砂	/	65

 

    5.2淺層平板載荷試驗

各試驗點承載力建議值

試驗點	地基土承載力特征值（kPa）			備  注
	按s/b=0.015	按最大加載一半取值	建議值
首一期S1	156	130	130	該試驗點在地表以下0.5m處，表面無積水。
首二期S1	220	130	130	該試驗點在地表以下0.5m處，表面無積水。
首二期S2	125	130	130	該試驗點在地表以下0.5m處；試驗工程中有強降雨過程，地表土層被水浸濕，變松軟。
首二期S3	93	130	93	該試驗點在地表以下0.5m處；試驗工程中有強降雨過程，地表土層被水浸濕，變松軟。
首二期S4	196	130	130	該試驗點在地表以下0.5m處，表面無積水。

 

    由于首二期S3在試驗工程中有強降雨過程，地表土層被水浸濕，變松軟，因而造成首二期S3試驗點的壓板試驗測試結(jié)果異常（壓板沉降量較大，地基土承載力偏低）。故該試驗點的試驗結(jié)果不參與整個地區(qū)地基土承載力的評價。

 

    5.3檢測結(jié)果

    ①根據(jù)三種原位測試方法結(jié)果分析，表明排水強夯后的地基土承載力性能有明顯提高，達(dá)到設(shè)計要求。

    ②由于淺層土的滲透性能較好，在施工中加強排水措施，確保質(zhì)量。

 

    1、工程的地基處理采用了動力強排水固結(jié)技術(shù)，施工效果很好，施工工期僅用了三個月，經(jīng)濟性很高，是該技術(shù)在吹填砂土質(zhì)中的又一次成功應(yīng)用。

    2、由于強降雨及降水效果不理想個別點檢測不合格，說明了降水與排水在動力強排水固結(jié)土體技術(shù)中起著重要作用，是施工技術(shù)中關(guān)鍵技術(shù)點。

 

1.《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79—2002）

2、《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202—2002）

 

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)