拋石擠淤強夯法在海涂地區(qū)地基加固工程中的應用

楊峰

摘 ? 要：海涂地區(qū)地基屬于典型的軟土地基，含水量比較大，承載力比較小，難以滿足施工建設的要求。本文提出了拋石擠淤強夯地基處理方法，并闡述了拋石擠淤強夯法加固機理，結合實際案例，驗證了此種方法在海涂地區(qū)地基加固工程中應用的有效性，最后提出了一些結論和建議，希望對同類工程施工建設有一定的參考和借鑒。

關鍵詞：拋石擠淤 ?強夯 ?動力置換與混合 ?海涂地基

中圖分類號：U416 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2019）10（b）-0048-03

開發(fā)海洋是一個國家經(jīng)濟發(fā)展的戰(zhàn)略性問題，相關專家預測表示，海洋資源將是未來經(jīng)濟的主要增長點。目前很多碼頭、港口、防波堤、跨海大橋等近海海岸工程事業(yè)蓬勃發(fā)展，這些工程都建立于海涂地區(qū)地基之上，此種地基的主要特點為強度低、含水量大于液限、孔隙比大、滲透系數(shù)小。需進行地基處理后，才能滿足建筑物施工建設的要求。但海涂地區(qū)地基的特殊性，決定了現(xiàn)有的一些施工設備和人力難以直接施工。而拋石擠淤強夯法具有積極易行、效果顯著、設計簡單、施工便捷等優(yōu)勢，在地基處理中得到了廣泛的應用，將其應用到海涂地區(qū)地基加固工程中，可有效解決傳統(tǒng)問題，保證施工質量，值得大力推廣應用。

1 ?案例分析

舟山魚東220kV變電站新建工程位于浙江省舟山市岱山縣岱西鎮(zhèn)漁山島東南角，原系漁船避風港址，占地4萬多m2，它東北、西北側環(huán)山，西南毗鄰陸地，東南朝向東海，由于人多地少，加之該避風港面積已不適應形勢的需要，決定“移山填?！保媱潓⒋吮茱L港回填后，建造成一所220kV的變電站，建筑總面積約10萬m2。由于避風港受潮汐影響，高潮時水深到3～4m，落潮時可見港底，底為海涂，施工人員和機械均無法正常在其上行進，加之回填厚度約5～7m，工程之大，如何選擇適合可靠的地基處理方案非常重要。地質剖面圖如圖1所示。

通過與樁基、排水固結和回填、挖填等地基處理方案在技術、經(jīng)濟和工期等方面綜合對比后，我們決定采用拋石擠淤強夯法處理此海涂地基，即先利用開山塊石進行拋石回填，在回填過程中，由于地基表層的淤泥極其軟弱，就會有大量的淤泥被塊石排擠開來，但是拋石回填后表層的塊石仍然比較松散且不均勻，故對其進行強夯使之密實，同時，在強夯過程中，也會將塊石不斷擠入到下覆的淤泥土層中，達到動力置換和動力壓密相混合的目的，這樣原來的地基就得到了有效加固。

2 ?拋石擠淤強夯法加固機理

拋石擠淤強夯法在海涂地區(qū)地基加固工程中的應用示意圖如圖2所示。

從圖2中可以看出，在具體應用過程中，要先用開山塊石進行拋石回填，回填厚度控制在5～7m之間。由于海涂地區(qū)地基表層為淤泥土，相對比較松軟，拋石回填時，大量淤泥就會被擠開，促使淤泥被置換（如圖2b所示）。完成拋石擠淤操作之后，再借助強夯機械設備對表層松散的塊石進行夯實處理，促使回填土更加密實[1]。但在具體強夯時，也會有部分塊石被擠壓到淤泥土層中，從而達到動力置換和動力壓密相混合的效果（如圖2c所示）。從中可以看出，拋石擠淤強夯法加固機理為：（1）拋石擠淤置換;（2）動力置換;（3）動力壓密;（4）動力置換與動力壓密混合[2]。

3 ?現(xiàn)場試夯

在拋石擠淤強夯法施工之前，要先進行試夯操作，確定施工的各項參數(shù)和技術指標，本工現(xiàn)場試夯的沉降曲線與強夯擊數(shù)的關系如圖3所示。

從圖3中可以清楚看出，沉降曲線的變化規(guī)律，采用三種不同重量的重錘進行夯實試驗，沉降量基本在12擊左右達到穩(wěn)定狀態(tài)，因此，12擊也就是本工程拋石擠淤強夯施工的最佳夯擊能[3]。

4 ?大面積強夯施工方案設計

在現(xiàn)場試夯試驗的基礎上，我們提出了如下強夯施工方案：錘重12t，落距13m。然后，對場區(qū)內的房基和道路分別采取不同的方案，分別如圖4a、圖4b所示。

4.1 房基處理

在進行房基強夯過時，由點夯和面夯兩種形式，采用點夯時夯擊次數(shù)要控制在12擊以上，其中最后兩擊沉降量要控制在5cm以下，夯點布置情況和夯擊次數(shù)如圖4a所示，每夯擊三遍之后再進行面夯，采用相同的重錘和落距離面夯兩次，總單位夯擊能控制在250t·m/㎡。

4.2 路基處理

路基處理時，只能采用面夯法， 按照試夯確定的技術參數(shù)，夯擊三遍，具體夯點布置情況和夯擊次數(shù)如圖4b所示，為保證路基處理的效果，在夯擊加固處理過程中，單位夯擊能為230t·m/㎡。

4.3 空地處理

在空地處理中，為保證處理效果，采用和路基處理時相同的錘重和落距，每夯擊一下，表示夯擊了一遍，空地處理中夯點布置情況和夯擊次數(shù)與路基處理相同。

5 ?地基處理效果檢驗

拋石擠淤強夯置換法處理完成，為檢驗處理效果，還要對處理之后的地基進行全面系統(tǒng)的檢測，以便為后期施工建設提供數(shù)據(jù)支持和理論指導。但就案例工程而言，拋石擠淤施工中，選擇的石塊體積比較大，級配差距比較大。常規(guī)檢測方法如DPT和STP無法滿足檢測精度和效率的要求[4]。因此，采用了現(xiàn)場靜荷載試驗檢驗了處理后的地基承載力。同時，為了解處理后地基的變形特性，還進行了現(xiàn)場堆載試驗。

6 ?結語

綜上所述，本文結合工程實例，分析了拋石擠淤強夯法在海涂地區(qū)地基加固工程中的應用，得出以下幾點結論：

（1）拋石擠淤強夯法的加固機理為：拋石擠淤置換、動力置換、動力壓密、動力置換與動力壓密混合四種作用，對于舟山魚東220kV變電站新建工程大面積地基處理工程實例，通過現(xiàn)場靜載試驗、堆載試驗，并對試驗的結果進行分析，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過拋石擠淤強夯法處理的地基基礎沉降量比較小，荷載穩(wěn)定，滿足施工要求，表明拋石擠淤強夯法在海涂地基處理中，具有有效性，值得推廣應用。

（2）和其他地基處理加固技術相比，拋石擠淤強夯法具有操作簡單、施工便捷、施工質量有保證等優(yōu)點，并且具有很強的適用性，在很多地質條件中可以廣泛應用。但就案例工程而言，強夯施工機械設備有限，并且夯錘的重量比較小，大大影響強夯的能量，可能是導致施工后沉降量比較大的主要原因。在今后類似工程施工中，要高度重視，盡量采用分層強夯、能量遞增強夯施工技術，以增加強夯的動力壓密和動力置換（混合）效果，從而更加有效地提高地基土的強度并減小工后沉降。

參考文獻

[1] 尹金星，周龍旭.拋石擠淤結合強夯法在引堤工程中的應用[J].珠江水運，2019（12）：96-98.

[2] 閆耀峰.拋石擠淤強夯法在道路工程中的應用[J].科技視界，2016（14）：243.

[3] 陳大偉.拋石擠淤強夯法在高速公路軟基處理中的應用探析[J].公路交通科技：應用技術版，2016，12（3）：132-134.