南水北調中線工程濕陷性黃土段渠道基礎強夯處理措施

王文杰

（河北省南水北調工程建設管理局，050021,石家莊）

一、濕陷性黃土段地質特征

南水北調中線一期工程總干渠漳河北至古運河南段屬于濕陷性黃土段，渠道基礎需強夯加固，共2.4 km，工程量約為23.8萬m3。

地下水水位均位于渠底以下，地下水對工程基本無影響。填土地基為黃土狀壤土，局部具輕微—中等濕陷性，需采用強夯法進行地基處理。其下為壤土、黏土及礫砂，承載力較高，局部為弱膨脹壤土，對施工和渠道運行影響不大。

二、強夯法施工工藝

強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷性黃土、雜填土等地基，也可用于防止粉土和粉砂的液化，消除或降低大孔土體濕陷等級。

強夯法因加固速度快、效果好、投資省，是當前最經濟簡單的地基加固方法，故成為該段的首選施工方案。

1.施工準備

場地平整，清除表層土，進行表面松散土層碾壓。修筑機械設備進出道路，排除地表水，施工區周邊作排水溝以確保場地排水通暢，防止積水。測量放線，定出控制軸線、強夯場地邊線，釘木樁標出夯點位置，并在不受強夯影響地點設置若干個水準基點。查明強夯場地范圍內地下構造物和管線的位置及標高，采取保護措施，防止因強夯施工造成損壞。若鄰近有建筑物，先在靠建筑物一側挖減振溝或采取其他減振措施。

2.施工工藝

①渠道強夯夯擊能為3000kN·m，處理深度為7～8 m，根據試夯后檢測夯實效果，并將試夯前后數據進行對比，黃土狀壤土濕陷性消除，即按試夯參數進行正式施工。

②強夯加固范圍：依據設計提供的濕陷性黃土結構圖，加固深度為消除地面下7～8 m以內濕陷性黃土。

③夯擊遍數與擊數：夯擊擊數為每點7～10擊，強夯點夯2遍，最后低能量滿夯1遍。具體施工時根據現場強夯試驗得到的夯擊擊數與夯沉量關系曲線確定，同時還要滿足最后兩擊的夯沉量不大于50 mm、夯坑周圍地面無過大隆起以及不因夯坑過深而起錘困難三個條件。具體夯擊數以使土體豎向壓縮最大而側向位移最小為原則。

④夯擊遍數間隔時間:各夯擊遍數之間的間隔時間為6～12 d。正式強夯時首先保證夯擊遍數、間隔時間并作詳細記錄，其次可根據實際情況調整施工流水順序，安排合理的流水節拍，力爭使各區段間達到連續夯擊。

三、質量控制

正式強夯時按試夯所確定的強夯技術參數進行。施工控制標準以各個夯擊點的夯擊數為準，同時保證最后兩擊夯沉量差值不大于50 mm。施工時保證落距大小和夯擊擊數，保證夯擊遍數和各遍之間的間隔時間，認真施工，逐個檢查，仔細復核各個技術參數，確保無誤并作詳細記錄。夯擊時確保落錘平穩、夯位準確，若錯位或坑底傾斜過大，用筑堤土將坑底整平再夯。

每夯擊一點，記錄夯擊擊數；每夯擊一遍，測量場地平均夯沉量，并作詳細的現場記錄。一遍夯擊完后，檢查復核有無漏夯的夯擊點以便及時補夯。每一遍夯擊之后，用推土機將擊坑填平，以備下一次夯擊。兩遍夯擊完成后，再以低能量滿夯一遍，錘印搭接1/3夯痕以加固被振松的表層土。每次夯擊后，采用環刀法檢測夯擊后兩小時夯坑下的土體含水量及3～5天的含水量，與最優含水量進行對比。依據《濕陷性黃土地區建筑規范》（GB 50025—2004），檢測含水量處于或略低于最優含水量時，孔隙內一般不出現自由水，可以據此確定每遍夯擊的間隔時間。根據現場施工情況及試驗參數，每遍夯擊的間隔時間確定為6～12天。強夯法施工中的常見問題及處理措施見表1。

表1 強夯法施工中的常見問題及處理措施

四、質量檢驗及加固效果檢測

強夯結束后14～28天挖探坑分層檢測，檢測項目有：土的含水量、密度、比重、飽和度、孔隙比、液限、塑限、塑性指數、濕陷系數、壓縮模量、顆粒組成百分比。在夯實范圍每500～1 000 m2面積內各夯點之間任選1～2處，自夯擊終止時的夯面起至其下5～8 m深度內，每隔1 m取1～2個土樣進行室內試驗，測定土的濕陷系數。質量檢驗還包括檢查強夯施工中的各項測試數據和施工記錄，凡不符合設計要求的均采取補夯或其他有效措施，以確保施工質量。

強夯完畢后采用靜載試驗，壓板面積為1 m×1 m，檢驗加固效果。觀測累計沉降量小于設計值時，承載力和沉降量即滿足設計要求。

五、結 論

現場施工和檢測分析表明，強夯加固地基方法作用明顯，效果良好，達到了預期目的。在南水北調工程濕陷性黃土段采用強夯法加固地基切實可行且十分有效。在施工過程中應注意嚴格按照強夯法的技術要求操作，嚴格控制施工工藝，采取質量控制措施、質量檢驗方法以及安全保障措施，確保取得良好效果。

［1］中華人民共和國標準.濕陷性黃土地區建筑規范[S].2004.

［2］王成華.強夯地基加固深度估算的等效擬靜力法[M].上海:同濟大學出版社，1991.