吹填區珊瑚砂地基壓實技術研究

劉愛軍

摘? 要：珊瑚砂具有保水性差、級配穩定性差和孔結構復雜等諸多特點，用于地基填筑須充分壓實，為了探究吹填區珊瑚砂地基壓實工藝，該文以馬爾代夫維拉納國際機場改擴建部分吹填區地基處理工程為依托，將振動碾壓與沖擊碾壓處理后的地基干密度、承載力及沉降量進行對比，結果表明：隨振動碾壓或沖擊碾壓遍數增大，地基壓實度、變形模量、反應模量、CBR均顯著提高，沉降量變化率逐漸減小，二者均可有效提高珊瑚砂地基壓實度及承載力，但振動碾壓的壓實度、壓實效率及地基承載力均優于沖擊碾壓。

關鍵詞：珊瑚砂;地基;干密度;承載力;沉降量;壓實

中圖分類號：U842? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

珊瑚砂為珊瑚礁、死珊瑚或貝殼被海水沖擊破碎后形成的碎屑物，在巖土類別中屬于碳酸鹽類土或鈣質土，其不同于常規地基填筑材料，具有保水性差、級配穩定性差、孔結構復雜等諸多特點，用于地基填筑材料時，須根據地質條件和設計要求對珊瑚砂地基進行壓實。

目前珊瑚砂地基壓實技術研究已有所進展，賀迎喜采用低能強夯和振動碾壓相結合的工藝壓實珊瑚砂地基，壓實后地基土CBR大于30%，壓實度達95%以上，后期沉陷基本消除。王新志測量珊瑚砂地基力學參數，得出人工回填鈣質土地基回彈模量隨壓實度的增大而增大，地基沉降量很小。邱偉健對比振沖擠密法加固前后珊瑚砂地基的CPT、SPT檢測結果，發現振沖后加固區地基CPT段阻平均值及SPT擊數明顯提高。李洋洋認為珊瑚砂地基的沉降量僅為經驗公式計算值的50%～67%，且隨密實度增大而減小，承載能力和變形模量隨密實度增大而增大。張雷根據機場飛行區珊瑚砂地基受力特性和工程特性，對比沖擊碾壓與振動碾壓地基壓實試驗效果，發現振動碾壓壓實效果更佳。何紹衡對南海珊瑚砂進行等向和K0固結的三軸排水剪切試驗，認為固結路徑對珊瑚砂的剪切行為有顯著影響。

1 工程概況

馬爾代夫維拉納國際機場位于首都馬累島東北部2 km處，為了滿足A380等F類機型的使用，擬新建一條跑道及部分附屬設施，長3 400 m，寬60 m，道肩寬7.5 m，新建跑道方位與現有跑道方位一致，由于原有陸域面積有限，采用珊瑚砂材料將部分海域吹填成人造地基。

2 壓實試驗方案

為了探究合適的吹填區地基碾壓方案，根據改擴建區域1號試驗區吹填厚度將試驗區分為1～18號試驗點，如圖1所示，試驗區全長100 m，全寬25 m，場地標高1.7 m，對1～6號測試點進行振動碾壓，對7～18號測試點進行沖擊碾壓。其中振動碾壓采用徐工26 t單鋼輪壓路機，以2 km/h～4 km/h的速度碾壓，

沖擊碾壓采用沖擊勢能25 kJ的沖擊壓路機，以10 km/h～15 km/h的速度碾壓。壓遍數每單程行走一趟為一遍，每5遍灑一次水，撒水量35 kg/m2，灑水后靜置20 min～50 min再進行碾壓處理，壓路機輪跡之間錯開一輪，不必重疊。

3 試驗結果分析

3.1 干密度試驗

對試驗區碾壓前后進行干密度試驗，振動碾壓20遍后測2、4、6號點，振動碾壓44遍后測1、3號點，振動碾壓52遍后測5號點，沖擊碾壓30遍后測15、16、17、18號點，沖擊碾壓45遍后測11、12、13、14號點，沖擊碾壓55遍后測8、9、10號點，見表1。

由表1可知：隨著碾壓遍數的增加，地基干密度均值及填料干密度標準差減小，說明地基壓實質量及均勻性提高。碾壓前地基干密度均值為1.53 g/cm3，振動碾壓20遍或沖擊碾壓45遍，填料平均干密度高于設計要求的1.60 g/cm3，說明振動碾壓的壓實效率比沖擊碾壓高。

如圖2所示，隨著碾壓遍數的增加，地基干密度漲幅有所降低并逐漸趨于穩定，振動碾壓52遍后地基干密度均值達到1.80 g/cm3，沖擊碾壓55遍后為1.68 g/cm3，說明振動碾壓的壓實效果比沖擊碾壓好。

3.2 承載力試驗

為了研究振動碾壓與沖擊碾壓對珊瑚砂地基的加固效果，對比振動碾壓及沖擊碾壓20遍前后地基的變形模量、反應模量及CBR，見表2。碾壓后地基變形模量、反應模量、CBR均大幅提高，振動碾壓及沖擊碾壓處理均可有效提珊瑚砂地基的承載力。相較于沖擊碾壓，經振動碾壓后的地基具有更高的變形模量、反應模量及CBR，說明經振動碾壓的地基承載力優于沖擊碾壓。

3.3 沉降觀測

為了研究不同碾壓工藝下吹填區地基沉降特征，并確定適合于珊瑚砂地基加固方式及合理的經濟碾壓遍數，在試驗區1內設置沉降觀測點，沉降測試結果如圖3、圖4所示。碾壓過程中，各測點沉降量逐漸減小，振動碾壓與沖擊碾壓分別在碾壓24遍和50遍后地基沉降量趨于穩定，振動碾壓50遍后累計沉降量為0.29 m，沖擊碾壓56遍后累計沉降量為0.14 m，振動碾壓處理地基沉降量大于沖擊處理地基沉降量，振動碾壓壓實效果更佳。

4 結語

地基壓實度及均勻性隨碾壓遍數的增大而增大。振動碾壓20遍或沖擊碾壓45遍，填料平均干密度到達設計要求1.60 g/cm3，振動碾壓的壓實效率比沖擊碾壓高。

振動碾壓及沖擊碾壓后地基變形模量、反應模量、CBR均大幅提高，二者均可有效地提高珊瑚砂地基承載力，且經振動碾壓的地基承載力優于沖擊碾壓。

在碾壓過程中，各測點沉降量逐漸減少，振動碾壓處理地基沉降量大于沖擊碾壓處理地基沉降量，振動碾壓壓實效果更佳。

參考文獻

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