淺談注水強夯法處理濕陷性黃土地基

梁海濤

(山西機械化建設集團有限公司，山西 太原 030009)

1 概述

山西某大學東山校區整個場地占地面積 99.9727萬平方米,根據地勘報告，本工程場地為自重濕陷性場地，濕陷等級為Ⅲ-Ⅳ級，對場地內道路、管線、管溝及綠化區域的地基都需采取消除濕陷性的處理方法。由于含水量偏低，土層處于干硬狀態，強夯處理地基施工時，低含水率無法消除濕陷性，這就需要一種新的工藝處理低含水率，以達到強夯加固效果，這便是注水強夯增濕法。

通過擊實試驗得出該場地土的最低含水率為 7.6%，平均含水率為 8%，最優含水率為14.7%。需要運用注水強夯法處理濕陷性地基來提高地基的承載力和密實度，經過這樣處理的地基在強度、變形及穩定方面都能達到預期良好的效果。

2 注水強夯施工工藝流程

施工準備→注水孔孔位測量放線→機械就位→成孔→驗孔→注水準備→注水施工→含水率檢測→點夯施工→滿夯施工→驗收。

3 施工方法

3.1 注水施工方法

3.1.1 施工要求

注水孔施工：采用導桿式柴油錘（2t～2.5t），孔徑 180～200mm，孔內回填料采取砂石礫料，粒徑10-20mm，3000KN·m區域注水孔深度8m。

3.1.2 灑水增濕工藝流程圖

3.1.3 施工順序

1）劃分注水施工單元，每個單元為 3000～5000m2。挖孔前按照設計孔位測量放線。采用導桿式柴油錘，將柴油錘打入土中至設計深度，然后緩慢拔出即成注水孔。注水孔布置采用2×2米正方形布點，孔距2m，孔徑180～200mm。注水孔的深度為8.0m。邊成孔邊測定孔深，并選擇一定數量的孔位，監測不同深度的含水量，以調整整體注水量。

2）成孔完成后采用小型裝載機拉砂石礫料向孔內人工回填2/3孔深的砂石礫料，粒徑10-20mm,回填完進行注水孔施工注水，將注水分管移至施工區內逐排逐孔注水，切不可大水漫灌。注水管前端應安裝水表，記錄每孔每次的注水量。注水時將水管插入孔底，待孔內水灌滿后，抽出插入下一個注水孔，每單元注完一遍后，緊接著開始第二遍注水。注水應預先設計注水路線順序，有序注水，并有專人負責指揮，不得漏注或多注，每個注水孔一般經過5～7遍，每遍時間間隔為12小時，達到最優含水量。

3）注水孔施工完成7天后，在注水孔四點間用洛陽鏟鉆孔取土，檢測含水量，處理深度內土層平均含水量達到最佳含水量±3%以內時，停止注水。靜置10～14天后，開始強夯施工。

3.2 強夯施工方法

3.2.1 施工要求

用白灰標明夯點的位置，并測量場地高程；起重機在規定位置就位，夯錘對準夯點位置，將夯錘起吊到預定高度，自動脫鉤，使夯錘自由下落夯擊回填土，測量夯擊夯沉量單點擊數≥12擊，且最后兩擊的夯沉量平均值≤50mm；完成全部夯點的夯擊；用推土機將夯坑推平，并平整場地。

3.2.2 強夯施工工藝流程圖

強夯區域測量放線-→強夯起夯面高程測量-→測放第一遍夯點-→第一遍點夯后場地高程檢測-→測放第二遍夯點-→第二遍點夯后場地高程檢測-→滿夯施工測放-→場地高程檢測-→竣工測量。

3.2.3 施工順序

4.2.3.1 主夯3000KN·m施工

1）夯位放樣，用白灰灑出夯位輪廓線。

2）架設水準儀，水準儀設在夯區邊50米之外。

3）測量夯擊點地面高程。

4）夯機就位，穩車后調整臂桿角度至65度。

5）測量錘頂高程并記錄。

6）提升脫鉤器，標定落距并鎖定脫鉤器鋼絲繩長度。

7）提升夯錘，脫鉤器打開夯錘自由落下。

8）測量錘頂高程。

9）進行強夯夯擊并逐擊記錄夯坑深度。直至滿足規定的夯擊次數（≥12擊）及控制標準（最后兩擊夯沉量≤50mm）完成一個夯點施工為止。

然而，在校內的課堂教學中，尤其是“生物進化”等教學內容較抽象，如果僅用教材進行教學，并不利于學生理解“生物進化”歷程和“生物進化”的相關知識。雖然，教師可通過大量的網絡資源找到相關的圖片和視頻等資料，也可在實驗室或戶外找到標本。但由于資源缺乏系統性，學生較難通過直觀感受和切身經歷，來體驗和理解“生物進化”的基本內容。

10）移機進行下一點夯擊，直至完成本遍全部夯點。

11）推平場地，準備滿夯施工。

4.2.3.2 滿夯1500KN·m能級施工

1）放出滿夯基準線。

2）夯機就位，鎖定落距。

3）錘印搭接1/4，每點夯擊次數4擊。且最后兩擊夯沉量≤50mm。

4）整平場地，標高測量。

4 質量控制要點

4.1 注水增濕質量控制要點

4.1.1 根據濕陷性黃土層的深度確定成孔深度。

4.1.2 孔中注水應分遍逐孔注水，在注水開始時，可先在注水管口安裝水表，了解一次性注滿水的單孔注水量，由一次性單孔注水量可確定注水的遍數。

4.1.3 每遍注水后，按0.5天、1天的間隔，采用洛陽鏟成孔或人工開挖探井的方法進行取樣，測定孔內土的含水量，直至水量達到最佳含水量的要求。

4.1.4 注水不可大水漫灌，注水滿足要求時測試土的最佳含水量。

4.1.5 成孔后灌砂過程中要不斷搗實，速度要快。

4.1.6 嚴格按要求測量土的含水量，以確保后續強夯施工質量。

4.2 強夯施工質量控制要點

4.2.1 強夯施工中夯沉量和夯擊數是雙控指標，當夯擊數滿足要求但夯沉量不滿足要求時，應繼續夯擊直至夯沉量符合要求。

4.2.2 施工機具應在強夯前進行檢查,并加強對夯錘重量、落距等控制手段的管理，確保單擊夯擊能符合設計要求；夯點放線應在每一遍夯擊前進行復核，夯完后檢查夯坑位置，發現偏差或漏夯應及時糾正；

4.2.3 在強夯過程中應加強施工質量檢驗工作，發現問題應及時處理。

5 經濟效益或社會效益

5.1 通過注水，使得含水率達到最優含水率，開始強夯施工。對處理低含水率濕陷性黃土起到了重大的作用，同時降低了施工成本。

5.2 采用的柴油錘成孔機，安裝及轉場快捷，施工時容易調集。

5.3 該施工方法施工簡單、維護安全、投資成本少。

6 結束語

經檢測，本場地內壓實系數≥95%，濕陷系數≤0.015，達到設計要求。用注水強夯法處理低含水率濕陷性黃土地基，能夠滿足設計要求的承載力和壓縮模量，且具有施工工藝、設備簡單,易操作和控制,工程造價低等諸多優點,可為類似地質條件的工程施工提供借鑒。