吹填软土地基处理施工中真空降水与强夯法结合应用

'吹填软土地基处理施工中真空降水与强夯法结合应用摘要：本文结合某港口项目大范围的吹填软土地基处理施工为例，阐述了施工时针对实际情况的地下水位高和软土渗透性较好等特点，选取了真空降水结合强夯法进行加固，采用有效的施工工艺，对施工后结果进行分析，可以知道经过加固后的地基符合预期的要求，这些施工经验可以为该地区相类似的工程提供可参考的经验。关键词：真空降水；强夯；大面积吹填软土地基；地基处理0引言在近海的建设工程中经常需要填海造陆工程的支持，而这些地区往往十分缺乏土石方，所以疏浚吹填成陆地的方法得到了广泛的应用。但是吹填土有强度低、均匀性差和含水量高等缺点，如何使用多种方法结合来对地基进行加固引起了人们的思考。下面就这方面进行讨论分析。1工程概况某港口工程场区为第四系冲积地貌单元，受人工堆填影响，地面标高局部起伏较大，天然泥面标高-0.10〜2.57m。经钻探揭露，场区地层自上而下可分为14层，分别为粉质 黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土、粉砂、粉质黏土，各土层含水量均在30%以内，无明显软弱土层，第一层粉质黏土在本工程范围内大部分缺失。在原状土上吹填港池疏浚土方形成港区陆域，吹填土为粉砂与粉质黏土混合土(以粉砂为主)，厚2.23〜4.9m，土质松散，含水量较大，需要对吹填土和表层扰动土进行加固处理。2设计要求为满足堆场正常使用要求，堆场大面积地基处理需迗到以下标准：(1)加固后，地基表层承载力特征值不小于130kPa;(2)加固后，地基表层回弹模量不小于40MPa;(3)使用期内残余沉降量小于30cm。3方案设计及参数本工程工期较紧，考虑到工程所在地为潮间带，地下水位较高，吹填土含水量高，参照类似工程经验，为提高夯能的吸收率，保证强夯加固效果，需要降低地下水位，为既能保证强夯效果，又能缩短时间，经综合考虑确定采用真空降水联合强夯法进行处理。工程设计采用2遍降水、2遍点夯、1遍普夯的加固方 3.1真空降水吹填完成并整平后插设井点管和加固区外围封管，外封管位于加固区外2.5〜3.0m处，深管在内，长6m，间距4m,浅管在外，长3m，间距4m，深浅管交错布置。外围封管外侧设置排水沟。井点管浅管长3m，间距4m，排距7m，深管长6m，间距4m，排距3.5m，集水总管为双排管，分别接浅管和深管。连接管采用塑料透明管，便于观察水流。典型真空井点管剖面布置见图1。1典型真空井点管剖面示意图（单位：m）第1遍降水：第1遍点夯前进行，井点管与总管及真空泵连接后连续抽水5〜7d,要求含水量低于30%且水位位于起夯面以下1.5m后方可进行强夯施工，强夯期间外围封管保持抽水，个别妨碍强夯的井点管应拔除。第2遍降水：第1遍点夯结束后重新插设拔除的井点管并连接，连续抽水5〜7d，第2遍降水要求孔隙水压力消散85%以上，含水量低于28%。3.2强夯根据地基规范，考虑土层的局部不均匀性，单击夯击能选取2000kN«m，跳档夯，夯点间距3.5m，正方形布置，击数6〜8击；普夯夯能1000kN•m，击数4〜6击，搭接1/3锤印。每遍夯完后进行推土机推平，并测量夯后标高和计算 沉降量。3.3井点管及夯点布置典型真空井点管及夯点平面布置如图2所示。注：①表示第1遍点夯(2000kN.m);②表示第2遍点夯(2000kN•m)o2典型真空井点管及夯点平面布置图(单位：m)由图2可以看出，因井点管间距和夯点间距接近，施工中可有效减少井点管的重复拆除和插设作业量。4加固效果分析4.1标准贯入试验强夯施工前后在处理区进行了标准贯入试验，锤重63.5kg，落距76cm。加固前后典型标贯试验结果见表1。表1加固前后标贯试验结果对比表由表1可以看出：(1)土层加固效果自上而下受夯能衰减影响而逐渐减弱;(2)强务后0〜6m深度范围内浅层土体，尤其0〜4m范围内土体工程性质显著改善，形成浅层硬壳层。4.2静力触探试验强夯施工前后在处理区进行了静力触探试验，锥底截面积15cm2,摩擦筒表面积300cm2,锥角60°。加固前后典型 静力触探试验结果见图3。3加固前后静力触探曲线由图4可以看出：加固后0〜7m深度范围内锥尖阻力和侧摩阻力均有较大提高，尤其0〜4m范围内提高幅度超过100%,5〜7m范围内提高幅度相对较小，这与标贯试验结果基本一致。4.3回弹模量检测加固后采用载荷板逐级加载卸载法对处理区进行了土基回弹模量检测，板后20腿，直径30cm。检测结果显示，地基回弹模量E值变化范围在40.85〜50.45MPa之间，平均值为44.72MPa,满足不小于40MPa的设计要求。4.4工后沉降工程沉降计算采用分层总和法，结合场区勘察资料，压缩层计算取值厚度为20m,计算原地基（不含吹填土）总沉降量约为0.45m，因场区地层基本为粉砂和粉质黏土，且粉质黏土中粉粒和砂粒含量高，施工期沉降基本可以完成。从地基加固前标高4.80m,加固检测时测量场地标高4.10m及强夯平均夯沉量0.50m推算，地基加固施工期完成0.20m沉降，加上后续面层施工期完成的沉降，工后沉降满足小于0.30m的设计要求。5结语 综上所述，上文所提及的例子在加固吹填软土地基中使用真空降水结合强夯法，获得了良好的效果，不仅明显地缩短了施工的时间，而且还创造了更多的经济和社会效益，值得我们今后在相类似的工程中加以参考和学习应用，有利于吹填软土地基的加固和提高施工质量。 参考文献[1]朱胜利，王福春，刘宝发.高真空击密法在曹妃甸港煤码头吹填土地基加中的应用[J].中国港湾建设，2011(5)：43-46.[2]王想勤，张庆华.真空降水强夯法及应用技术[J].科技致富向导，2013.'