淺談“強夯+降水”在沼澤軟土地基中的應用

韓文全

（山西三建集團有限公司，山西 長治 046000）

1 工程概況

長治市污泥餐廚垃圾處置PPP 項目地基處理工程。由于本工程原為池塘及樹林屬沼澤地，且地基處理面積達4 萬平米，因此地基處理時需同時加固淤泥質土、細砂和下臥擾動軟土層。該法綜合了真空井點降水和強夯技術各自的優勢，發揮了各自的優點，有效的解決了強夯施工中的地下水問題，達到了較好的加固效果。

2 工藝原理

工藝原理：根據不同的軟土地質條件確定地下水位調整降水深度，采用輕型井點降水降低地下水位，達到設計要求后，將一定質量的重錘通過吊機從一定的高度自由落下給地基以沖擊與振動，從而提高軟黏土強度并降低其壓縮性的一種加固方法。本工藝的特點是：

1） 加固效果顯著，有效加固深度深。

2） 強夯施工機具簡單、施工速度快、可縮短工期。

3） 節省投資、降低工程成本。

4） 改善強夯作業條件，節約材料、保護環境。

適用范圍：主要適用于施工現場場地水位較高、河漫灘地及洼地、沼澤地等高水位地區強夯加固處理。

3 施工應用條件

由于沼澤軟土地基的壓縮系數與孔隙較大，因此地基在承受外物壓力的過程中會受到十分嚴重的擠壓，進而發生變形的問題，埋下十分嚴重的安全隱患。軟土地基中，土體含水量較高，一些土體的水分接近飽和，其對地基水的滲透效果產生了十分顯著的影響，無法很好地強化水分吸收的效果。因此，在處理沼澤軟土地基的過程中，應建立相對完善的排水面。軟土地基在外部壓力的影響下會發生狀態變化，土體流動性顯著增強，進而降低建筑地基的強度，使承受能力也受到較大影響。這也是觸變性的主要表現形式，其軟土特點十分明顯。

另外，沼澤軟土地基構成具有多樣性，如高分散土、細微顆粒等。因此若出現分布不均的情況或受到外力作用時，土體形態會發生十分顯著的變化，地基的牢固性也會因此受到較大影響，甚至出現嚴重的安全隱患，造成巨大的損失。在沼澤軟土地基施工中，為了有效防止地基施工中出現十分嚴重的問題，施工人員需具有前瞻性眼光，并采取有效的應對措施，保證地基的安全性與穩定性，避免地基出現嚴重的質量問題。

4 主要技術要點

4.1 工藝流程

根據不同的地質條件確定地下水位的控制深度——采用輕型井點降水--第一遍夯擊施工——再次進行降水，加速孔隙水的排出——第二遍夯擊施工——檢測驗收。

4.2 關鍵工序

4.2.1 確定地下水位的控制深度

根據施工現場不同的地質環境和勘察報告，確定將地下水位深度控制在接近于或大于強夯處理深度。

4.2.2 輕型井點降水

①對于沼澤軟土層地基，由于本地質滲水比較嚴重，現場降水采用輕型井點降水；

②降水管井點的位置及深度、間距應根據施工場地地質條件和降水深度確定。封堵井點系統，井點間距可適當加密；

③先將水槍對準井點位置，垂直插入土中，啟動高壓水泵進行沖孔，邊沖邊做上下左右擺動，已加劇土的松動，待水槍下沉到要求的深度時，拔除水槍，迅速插入井點管進行抽水；

4.2.3 第一遍夯擊施工

①當軟土地質地下水位深度降至事先確定的深度，等水位穩定后，開始進行地基的第一次強夯施工；

②強夯施工范圍采用10m*10m 的方格網測量記錄夯前施工場地標高；

③用白灰灑出夯點輪廓線。夯機就位后，起吊夯錘至預定高度，夯錘自由脫鉤下落夯擊夯點，再測量錘頂高程，反復起吊落錘，連續夯擊至設計的夯擊點數，完成一個夯點的夯擊。隨后移動夯錘至下一個夯點，繼續按設計要求的夯擊遍數及夯擊質量控制指標進行施工，完成本遍夯點的夯擊；

4.2.4 二次降水施工

第一遍夯擊結束后，推平地基土，立即重新插設井點管連續抽水，以加速孔隙水的排出和超靜孔壓的消散，迅速恢復軟土結構并提高軟土強度。

4.2.5 二次強夯施工

待二次降水深度降至設計深度后，進行二次強夯施工。

4.2.6 檢測驗收

強夯全部施工完成后，按檢驗試驗規范要求對夯點土進行現場取樣，進行標準貫入度試驗。

4.3 確定施工參數

在工程現場施工中，工作人員應充分結合夯擊施工的基本要求確定錘重，同時還要準確把握夯錘的落距。在工程建設和施工中，嚴格檢查夯錘的質量和參數，確保工程施工的順利進行。在施工中，施工人員應加大對夯錘落距的控制力度，落距不得超過30cm。以基礎形狀和寬度來設置夯點，確保其為梅花形。另外，在強夯后要確保其標高與規范要求的一致性，進而提高軟土地基夯實的整體質量。

4.4 強夯施工分析

在開展一系列試驗后確定指標，方可開展強夯施工，在這一過程中還要確定夯擊的參數。在最后兩次強夯施工中，工程的沉降量若能達到施工的要求就可立即停止施工。且在夯點處鋪設透水材料，在布置夯點的位置可采取滿夯的措施，以此保證工程平整施工及碾壓施工的質量，強化軟土地基的整體處理效果。

5 質量控制

1） 質量標準

《建筑工程地基與基礎工程質量驗收規范》（GB50202-2002）

《建筑工程施工質量驗收統一標準》（GB50300-2013）

《建筑施工手冊》第四版

《地基與基礎工程施工技術措施》

2） 質量控制措施

①建立、健全項目部的各項質量管理制度和材料、機械設備進場檢驗制度；

②安排專人對現場降水、排水系統進行跟蹤檢查，發現問題及時整改，確保將水工作的順利進行；

③強夯施工時，應注意夯擊范圍和間歇時間是否符合設計及規范規定；

④嚴格按照施工質量規范控制每一個夯點的能量、夯擊次數、每次夯坑沉陷量、夯擊坑周圍土的隆起量以及埋設測點，并對整個施工過程進行記錄。

6 安全措施

1） 安全標準

①《建筑施工安全檢查標準》（JGJ59-2011）；

②《施工現場臨時用電安全技術規范》（JGJ46-2012）；

2） 安全管理措施

①建立健全安全生產責任制，并由項目經理在現場全面管理負責。設立專職安全員全天、全方位、全過程對施工現場安全情況進行巡視；

②堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”和“管生產必須管安全”的原則，加強安全生產宣傳教育，增強全員安全生產意識，建立健全各項安全生產的管理機構和安全生產管理制度、安全責任制的簽訂，配備專職和兼職安全管理人員，有組織有領導的開展安全生產活動；

③各工序施工前，應對施工班組所有成員做好班前安全技術交底，接受安全技術教育，熟知和遵守各項安全技術操作規程；

④強夯施工必須設專人指揮。機械作業時，配合作業人員嚴禁處在機械作業和行走范圍內，配合人員在機械行走范圍內工作時，機械必須停止作業；

⑤嚴禁在電氣設備周圍使用電源和吸煙，以免引起火災；

⑥施工現場下班前，應切斷所有電源，并對開關箱上鎖；

⑦定期對施工機具設備和高空作業的設備進行檢查，并有安全員的簽字記錄。

7 環保措施

1） 環保標準

《建筑施工現場環境與衛生標準》（JGJ146-2013）

《大氣污染治理工程技術導則》（HJ2000-2010）

《環境工程技術規范制訂技術導則》（HJ526-2011）

2） 環保管理措施

①嚴格控制施工現場揚塵及噪聲，編制針對性的施工方案；

②做好施工現場污氣排放、噪聲防治措施；

③合理處置固體廢棄物，并按要求編制固體廢棄物處置方案；

8 強夯中的問題及處理措施

8.1 強夯方案審核

在強夯方案審核環節，在施工區域的周圍設置排水溝，同時施工區域也沒有結合工程施工的要求采取全封閉措施。不僅如此，施工人員并未對化驗室一側的區域設置安全擋板。

8.2 夯擊能量控制

強夯機械重錘在長期使用后會受到很多因素的影響發生明顯的磨損問題，重錘的質量明顯減小，或者還可能出現錯用重錘的問題。且落距無法達到施工的標準也是施工中較為常見的現象。上述因素對強夯夯擊的效果均會產生較為顯著的影響。因此在試夯前，應嚴格控制容易出現差錯的多種要素，同時也要有效確保夯擊施工可充分滿足工程設計和建設的基本要求。

8.3 施工放線誤差控制

放線誤差是施工中較為常見的問題，施工單位在放線施工結束后，需及時通報監理開展施工驗收工作。監理環節需結合工程方案的夯擊點對施工放線予以全面控制和檢查，強夯結束后再對夯擊的位置予以全方位控制和檢查，若發現嚴重的誤差或漏夯的問題，施工單位需采取針對性措施加以控制和改進，以保證工程施工的整體水平。