闫旭

[摘 要]根据沙河渡槽工程基础地大部分为重粉质壤土，地基承载力极低这一地层地质情况，通过对强夯施工技术进行研究，并在沙河渡槽软弱地基上开展现场工艺试验，对强夯施工技术对沙河渡槽工程软弱基础处理效果进行了研究.通过研究，取得满足本工程设计要求的强夯施工工艺和参数。

[关键词]重粉质壤土；软弱基础；强夯；施工工艺

中图分类号：TU472.31 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）21-0008-01

1 工程概况

南水北调中线一期工程总干渠沙河南～黄河南段的沙河渡槽段工程位于河南省鲁山县城东，起点总干渠桩号SH（3）0+000，终点桩号SH（3）11+938.1。本标段是沙河渡槽段工程的第二标段，主要包括沙河～大郎河箱基渡槽，分布桩号SH（3）4+504.1～SH（3）8+038.1，全长3534m。该段位于沙河左岸，穿越漫滩，I级阶地、II级阶地，地质结构为土岩双层结构，岩性由第四系覆盖层和上第三系基岩组成。上部覆盖层厚9～18m。

2 研究目的及内容

2.1 问题的产生

针对箱基基础为重粉质壤土、黄土状重粉质壤土等软弱基础的实际地层情况，结合工程区地下水位较高，大部分在设计建基面以上的实际情况，若采用软基换填工艺提高基础承载力将存在较大的施工降水任务，施工成本增加较多，且换填处理占用施工时间较长，影响工程工期。从节约施工投资，缩短基础处理工序时间来考虑，采用强夯处理施工工艺是最有效快捷的基础处理方式。

本文就强夯施工技术在重粉质壤土和沙砾结构上的基础的处理效果进行研究和阐述，得出满足工程要求的强夯施工参数，并优化强夯施工工艺解决工程实际施工问题主要试验，达到优化施工技术，提高工程施工质量的目的。

2.2 研究目的

结合沙河渡槽工程实际地层地质情况，研究满足工程要求的强夯施工工艺和施工质量控制参数。

2.3 研究内容

强夯法即强力夯实法，是利用大型起吊机械将8～40吨的重锤起吊至一定高度（6～40米）后自由落下，利用强力挤压土层，达到夯实软弱基础地层，提高基础承载力的目的。

本次试验研究内容包括确定满足工程施工需要的夯实机械，夯锤重量和夯击能量等参数。

3、研究实施情况

3.1 试验场地

1.试验区选择

目的：通过对设计参数的现场试夯，检查其强夯效果，以获取合理的强夯参数，达到设计效果。

试验区应有代表性，根据场地地质条件，强夯区地质地层基本一致，试验区初拟位置如表1：

2.试验施工程序如图1

3.2 试夯

1、试夯时夯击能初设：

根据对原状土基础承载力检测情况，基础平均承载力约110KPa，距设计标准中的250 KPa相差较大，因此初步确定采用单击能2000KN.M，锤重20t，落距10m，底面直径2.5m。

2、试夯工艺

试夯的目的是验证初定的强夯施工参数，恰当地选择夯间点距、每点击数和夯击遍数。夯点间距6.5m，各遍夯点间隔3～4周夯击参数进行试验。夯击击数及遍数：采用10击4遍，第一遍为空心圆，第二层为实心圆，第三遍为十字圆，第四遍满堂。

3.3 试夯主要方法

试夯的目的是验证初定的强夯施工参数，恰当地选择夯间点距、每点击数和夯击遍数。

夯击点击数，是取得最好加固效果的一个重要因素，夯点击数小，达不到压密加固效果，击数过大不仅费用高，不经济，有时还会降低地基土承载力，当夯击数达一定范畴，若再增加，由于土的塑性变形渐小，强性变性加大，强夯能在性变形中消耗掉，每击夯沉量将留在一个很小的变化范围或引起土的侧向变形，强夯能量在弹性变形中被消耗，因此，试夯时根据设计要求，采用10击4遍，夯点间距6.5m的参数进行试验。

3.4 强夯施工主要工艺

1、施工步骤

（1）按建筑基础线进行放样，每边应比基础外边边缘加大4m，按1：1.5放线进行机械大开挖，一般平均夯沉量约在40-80cm之间，因此，开挖时应予留出40-80cm的夯沉量，挖土采用1.0m3反铲，自卸汔车把土运至指定地点；

（2）用推土机平整施工场地；

（3）标出第一遍夯点位置，并测量场地高度；

（4）起重机就位，使夯锤对夯点位置；

（5）测量夯前锤顶高程；

（6）将夯锤起吊到预定高度，待夯锤自由下落后，放下吊钩、测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜时，应及时将坑底整平；

（7）重复步骤（6）按设计规定次数及控制标准，完成一个夯点的夯击；

（8）重复步骤（4）-（7）完成第一遍全部夯点的夯击；

（9）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程；

（10）按上述步骤逐次完成全部夯击遍数，最后对表层松土进行压实整平处理。

（11）对已施工完地层土进行检测：土样进行室内试验，测定土的湿陷系数。

3.5 强夯效果检验

试夯强夯施工结束后14d，进行标贯和探坑检查，检查内容：

1）各土层标准贯入击数；

2）探坑中各层土的容重、干密度、含水量、孔隙比、颗分和相对密度等。

3）采用静载试验法检测地基承载力是否满足设计要求。

3.6 检验结果

通过现场检测，初定的试夯参数进行试验后，地基处理效果不能满足设计承载力要求，因此再次对试夯参数进行了调整，加大了夯击能和夯实遍数。具体参数为：单击能2200KN.M，锤重20t，落距11m，底面直径2.5m，采用11击4遍，第一遍为空心圆，第二层为实心圆，第三遍为十字圆，第四遍满堂。再次选择同样的一块试验场地试夯后，地基承载力能够达到设计要求。

4、研究成果效用情况

通过在沙河渡槽软基处理过程中，进行强夯施工工艺研究和现场试夯，

5、结语

通过在沙河渡槽软基处理过程中，进行强夯施工技术研究，取得了满足工程施工要求的强夯施工参数和具体操作工艺，对快速完成沙河渡槽工程软弱基础处理，为主体渡槽工程尽早施工创造了良好的条件，加快了工程施工进度。成功将强夯施工技术应用在重粉质壤土地基处理施工，为同类水利工程中采用强夯技术处理软弱基础提供借鉴，同时拓宽了强夯施工工艺的适用范围，对促进强夯施工技术在平原及淤积地层上进行基础加固补强方面起到了积极作用。

参考文献：

[1] 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）.