泥漿換填筑壩技術在工程中的應用

□文/馮 云

在一些工程中由于原場地中含水率過高，形成泥漿坑并且泥漿坑不僅存在于施工場地中，施工場地外也存在大面積的泥漿，與場地內泥漿坑相連。考慮到處理過程中，由于泥漿層的流動變形可能會導致場地周邊道路等設施的沉降變形，故擬在泥漿處理區域與道路之間設置擋土壩，以阻斷場地內的泥漿與場地外泥漿的聯系。

1 工程概況

天津市舒暢嘉園住宅小區東北角附近原有1.3萬m2泥漿池，南側及東側大部分為生活垃圾及雜填土填埋而成，填土深度4.4～10.5 m不等。西北角附近土質相對較好，整個場地坑深起伏較大。根據要求，要將泥漿池全部處理。

1.1 場地周邊概況

場地圍墻東北角處有1座電塔，距離場地界線61 m，占地面積約100 m2，高度近20 m，基礎為矩形的混凝土基座、埋深3 m，電塔西側緊鄰水渠，距離水渠6 m。水渠寬 3 m，深 4 m。

場內泥漿與場地外道路下方泥漿貫通，場外道路與水渠均坐落在泥漿坑上。水渠距離地界線約57 m，場外道路距地界線約89 m。水渠東側埋設有高壓電纜，為周圍居民區供電。

1.2 地質情況

擬建場地屬于華北平原濱海沖積平原，現場地形有一定起伏，東南側原為取土坑，經近期填墊至現地坪，表層主要有生活垃圾及建筑垃圾組成。上部的人工填土層，頂底板及厚度變化較大，層底標高1.51～-8.34 m，厚度為 0.1～10.4 m。

2 泥漿池處理措施

采用稀釋置換的方法處理，即使用高壓水槍將泥漿稀釋，然后用泥漿車將稀釋后的泥漿吸走，最后換填素土。

擋土壩設置在泥漿池東側，地界線外2 m處，長度約150 m，寬度為8 m。擋土壩下泥漿平均深度為8 m，最淺處5 m，最深處9 m。

采用置換式夯擴法施工。夯擴式置換工藝是利用夯能作為置換軟土的手段，即利用強夯將地基土擠密或排開，把塊石、碎石、砂礫或其他質地堅硬的散體材料多次填入和夯擊，最終達到將泥漿和淤泥擠走。

3 強夯置換法施工

3.1 施工工藝

場地平整后再進行施工。夯孔的施打宜用隔孔分序跳打的方式，夯坑深度控制根據現場實際情況定。第一遍夯至控制深度后，在夯坑內填充填料，填料應含水率低；將夯坑填滿后再進行第二遍夯擊，再填充填料至地面，然后進行第三遍夯擊。

3.2 施工參數

施工參數的確定主要依據現場試夯并應考慮以下各方面因素：

1）夯擊能越大，置換深度越深，既要獲得較深的置換深度，又不能影響到周邊環境；

2）置換深度與置換次數成正比，一般置換3～5次；

3）夯坑夯擊深度同單位底面積的夯擊能量與單位面積的錘底靜壓力密切相關，夯錘底面積越小，夯擊后獲得的置換深度越深；

4）夯點布置成三角形、長方形等，主要依據試驗資料確定，一般取1.5～3.5倍的夯錘底面積直徑。

3.2.1 夯點布置

1）點夯。設計要求夯點按梅花型布置，每遍夯點間距取5 m，第2遍夯點布置在第1遍夯點的中間，見圖1。

圖1 夯點位置

2）滿夯。逐次的平拍，錘印搭接。

3.2.2 夯擊遍數

分成3遍夯擊，第1遍與第2遍為大能量的點夯夯擊，第3遍為小能量的滿夯。

3.2.3 夯擊能量

點夯單擊夯擊能量1 000～1 500 kN·m。滿夯單擊夯擊能量 800 kN·m。

3.2.4 夯擊的擊數

點夯施夯每個夯點的夯擊擊數根據現場實際情況定，每個夯點最后兩擊的平均夯沉量≯20 cm。滿夯施夯每遍1擊。

3.3 施工步驟

1）清理平整施工現場，作夯前的測試。

2）根據夯點平面布置圖，標出第一遍夯點的位置。

3）起重機就位，使夯錘對準夯點位置。

4）測量夯前錘頂高程。

5）將夯錘起吊到預定高度，夯錘脫鉤自由下落，夯錘落在后測量錘頂高程，計算出夯坑沉量。

6）重復第5步并適時填料，按照設計通過試夯后確定的標準，控制夯擊擊數及標準，完成一個夯點的夯擊。

7）換夯點重復第3～6步，完成第1遍全部夯點的夯擊，將夯坑填平推平場地。

8）在規定的間歇時間后，按上述步驟逐個完成第2遍的全部夯點夯擊。

9）最后用小能量的滿夯將場地表層松土夯實并測量場地高程。

10）待強度增長至一定程度后，進行標貫靜壓等承載力的檢測。

3.4 強夯施工質量的控制

1）應嚴格按設計要求的夯擊能，監督操作人員調配好夯錘的落距，保證夯擊能量達到要求。

2）根據夯前試夯確定的有關參數和標準進行夯擊，不能減少夯擊的次數。

3）按照布點圖的要求測放出夯點位置后，要用白灰或其他方法作出明顯的標記并對夯點進行復核無誤后再施工。現部位檢查和工序驗收制度，使整個工程的質量始終處于受控狀態。

4）認真執行技術復核，隱蔽工程驗收制度，把好隱蔽質量關。做好施工資料的收集匯總，對原始的施工記錄和質量檢測記錄應完整、清晰、無漏項，驗收手續符合要求。

5）對材料的選擇最好是拆房土和山皮土，這種材料影響深度深，吸水性強，用現場的水泥塊，每塊≯60 cm，材料配比最好是3∶2或1∶1，拆房土越多，效果越佳。

4 結語

泥漿池筑壩施工費用共計約600萬元，比泥漿區域全部換填的預計施工成本節省400萬元。如將泥漿區域全部換填所需工期為35 d，泥漿筑壩所需工期為12 d，節約工期 8 d。