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1、交通环保LOW CARBON WORLD 2016/1轻夯多遍在罗源湾互通软基处理的应用陈新建（中铁十七局集团第六工程有限公司，福建 福州 350007）【 摘要】 沿海高束公路建设，路基经常遇到软基，普遍采用换填法、排水固结法、桩基法进行处理，但是采用以上方法均涉及到隐蔽工程，工程质量较难得到保证。 本文介绍罗源湾互通收费广场软基采用轻夯多遍方法进行处理，具有处理时间短，施工简单，效果明显的特点。【 关键词】罗源湾互通；软基；轻夯多遍；处理【 中图分类号】 U655.54【 文献标识码】 A【 文章编号】 2095-2066（ 2016） 02-0170-02DOI:10.16844/10-
2、1007/tk.2016.02.103当下高速公路进行软基普遍采用换填法、 排水固结法、 CFG 桩、PTC 桩进行处理，但是采用以上方法均涉及到隐蔽工程，工程质量较难得到保证。 轻夯多遍主要工作原理是采用起重机械将的夯锤起吊到一定高度后，自由落下，给地基土以强大的冲击能量的夯击， 以对软土地基进行处理， 效果较为直观，同时检测方便。 本文结合罗源湾互通收费广场软基处理进行轻夯多遍应用说明。1 工程概况工程简介：罗源湾互通收费广场里程桩号为 AK0+147FK0+130，位于福州市罗源县滨海地带，原属海边滩涂，后围海造地填筑成物流堆场。 场址区地表主要素填土 ，厚约 2.411m，其下多为流塑
3、状淤泥，厚约 930m。 地下水位高，工程地质条件差，设计为路基填筑地段，一般填方高度约 5m。根据相似工程采用轻夯多遍方法进行软土地基处理，在原地面进行 4 遍夯击后，回填土 2m，再实施 4 遍夯击，每 4 遍夯击均辅以一遍低能量满夯，路基填筑完成后，在路床顶实施一遍满夯。成后，消除了工后差异沉降。 因为上层为超固结硬壳层，即使下部有差异沉降，由于土有 “拱”效应，上表硬壳层上不会反映出这种差异沉降。从处理地基液化方面分析， 将夯锤提升到一定高度自由下落，以一定的“冲击能”作用在地基上，在地基土里产生巨大的冲击波，以克服土颗粒间的各种阻力，使地基密实，从而提高强度，减小沉降，提高地基土的抗
4、液化能力。从工后沉降来说， 其他工法无法在施工过程中预先完成工后沉降，轻夯可以在施工过程中完成工后沉降。3 施工步骤3.1 施工顺序场地平整原地面标高采集钻孔取原样土埋设监测设施设点定位第一遍软基处理过程监测平整场地标高测量重新放点第二遍软基处理重复以上步骤交工面测量检测验收。3.2 施工准备（1）夯锤 ：用钢板制作外壳 ，内部焊接骨架后灌注混凝土制成，夯锤上布设 4 个通气孔，夯锤重量为 13T。2 轻夯多遍特点轻夯多遍工法加固软土地基方法， 主要区别传统强夯法及其它软土地基方法特点如下：（1）附加荷载问题 ，动荷载比静力法的超载 （填土或真空预压）大几个数量级，而且在多次作用下固结更加充分
5、。（2）动态效果，反射拉伸波的作用使软土的渗透系统增大二个数量级，因而在短短几天超静孔隙水压力就完全消散。图 1 夯锤及自动脱钩装置轻夯实时调整施工参数，因软基存在较大差异性，对施工（2）起重机械 ：选用履带吊 ，应满足夯锤起吊重量和提升过程中各处软基不同的变化，调整施工参数，以达到：确保高度，并设置安全装置，防止夯击时臂杆后仰。软基处理的整体施工质量；确保软基处理的均衡性，消除工（3）自动脱钩装置：要求有足够强度，起吊时不产生滑钩，后差异沉降。 轻夯施工过程中差异性施工，已根本杜绝了工后脱钩灵活，能保持夯锤平稳下落、挂钩方便迅速。差异性沉降。（4）推土机：用作夯后整平场地。从载荷方面分析，
6、施工过程已经用比工后附加载荷大二（5）检测设备 ：标准贯入度 、静力触探仪等设备及土工常到三个数量级的载荷多次反复作用，地基已受到“预应力”，待规试验仪器。夯完后间隔一定时间，触变固化完成后，持力层土强度很高。3.3 夯点布置从变形方面分析，地基已受到多次预加变形，因而项目建!低碳世界 LOW CARBON WORLD高铁桥墩土体的扰动。4 结 论（1）钻孔灌注桩的施工方案减少了对路基土体的扰动，有效地控制了铁路的沉降值。（2）承台施工的施工方案有效地减少了基坑开挖时对高铁桥墩土体的扰动。参考文献1冉龙华.铁路工程项目施工风险管理及对策研究D.成都：西南交通大学，2007.2王为林.铁路工程的
7、风险管理分析J.铁路工程造价管理 ，2007（5）：1214.收稿日期：2015-12-20作者简介：苏宝良（1978-），男，工程师，本科，主要从事工程项目管理工作。170LOW CARBON WORLD 2016/1交通环保夯点布置为 4m4m 正方形布置 ，夯点直径为 2.5m，间距为 4m，第一遍至第四遍夯点布置图如图 2 所示 ，第一遍起夯放线位置为道路中线 ，第二遍为整体上移 2m，第三遍整体右移 2m，第四遍为整体同时上移和右移 2m。 增加遍数时候以此类推，重复以上夯点布置方法。图 2 夯点布置3.4 施工参数确定轻夯多遍法采用动态设计，强夯施工前，在现场选取两个长度 30m3
8、0m 的片区试夯，以确定相关参数。 主要参数有：单点夯击能、夯击遍数、夯击间隔时间、夯锤起吊高度。（1）单点夯击能：设计要求点夯采用 4503000kNm，满夯时采用 500800kNm， 根据试夯区域每天监测孔隙水压力消散速度及夯击过程中周围土体隆起等情况实时调整夯击能。（2）夯击次数：按现场试夯得到的夯击次数和夯沉量关系曲线确定，且同时满足下列条件：最后两击的平均夯沉量不大于 50mm；夯坑周围地面不应发生过大的隆起 ；不因夯坑过深而发生起锤困难。 设计一遍夯击次数采用 15 击。（3）夯击时间间隔：间隔时间取决于土中超静孔隙水压力的消散时间。 夯击后孔压增量约为 2040kPa，待上次夯
9、击孔隙水压力消散后，再进行下一步夯击。3.5 施工步骤（1）清理整平场地，测量场地高程，标出第一次夯点位置，并在场地周边设置好排水沟。（2）履带吊就位 ，起吊吊钩至设计落距高度 ，将吊钩牵引钢丝绳固定，锁定落距。（3）将夯锤平稳提起至于夯点位置 ，测量夯前锤顶高程 ，若发现因坑定倾斜而造成夯锤歪斜时， 应及时用风化砂将坑底整平。（4）起吊夯锤至预定高度，夯锤自动脱钩下落夯击夯点。（5）测量锤顶高程，记录夯坑下沉量。（6）重复步骤 56，按设计的夯击数和控制标准 ，完成一个夯点的夯击。（7）夯锤移到下一个夯点 ，重复 25 步骤 ，完成第一遍全部夯点的夯击。（8）采用推土机整平场地 ，用方格网测
10、量场地高程 ，计算本遍场地夯沉量。3.6 夯击过程中监测根据所埋设监测设备，每天均进行表层沉降、分层沉降、孔隙水压力 、深层水平位移进行监测 ，共埋设沉降标 3 孔 、分层沉降 3 孔、孔隙水压力 3 孔、测斜 3 孔。（1）沉降标及分层沉降标：用于观测路基土层的沉降规律 ，监控路堤稳定。（2）孔隙水压力：了解新增荷载对下卧土层附加应力的影响， 根据孔隙水压力的变化规律分析软土地基路基的变形机理及路堤的整体稳定性。（3）测斜管的侧向位移观测：主要监控在施工过程中路基的整体稳定性。4 工后检查在已完成轻夯多遍夯击区域， 采用挖掘机挖取探坑对夯击效果进行直观检查。 开挖过程中，自地面以下至 5m
11、范围土质较为坚硬。 淤泥顶面下 60cm 土质（开挖过程中形成的牙痕清晰）与 60cm 以下土质（开挖过程中形成的牙痕不清晰）区别较大。 探坑开挖过程中，坑壁为垂直开挖，过程中坑壁未出现垮塌现象，亦未出现冒水现象。5 工后检测根据现场孔隙水压力监测成果可知， 轻夯多遍法施工过程中 ，对埋深 016m 间的地层影响较为明显 ，对埋深 16m 以下的地层影响较弱。 综合加固前、后钻孔取土、原位测试、静探试验及室内试验等检测成果，对各影响地层加固效果分述如下：（1）素填土层（厚度约 5.96.9m，层底标高约-0.85-1.74m）埋深 03m 范围内，加固前、后地基土性质略有提高。埋深 35m 范
12、围内，加固前、后地基土性质有较大提高。加固前，重型动力触探试验修正击数为 4.0 击 ，地基承载力基本容许值约为 145kPa， 桩侧土极限摩阻力约为 30kPa； 加固后，重型动力触探试验修正击数为 7.7 击 ，地基承载力基本容许值约为 225kPa，桩侧土极限摩阻力约为 45kPa。埋深 5m 以下，加固前、后地基土性质无甚变化。综上所述 ，加固后 ，埋深 05m 范围内素填土层的物理力学性质较加固前有所提高，地层更紧密、均匀，地基承载力基本容许值达 200kPa，桩侧土极限摩阻力达 40kPa。 埋深 5m 以下的素填土层 （厚度约 1m 左右 ），因与下伏淤泥层接触 ，应力易被释放，
13、故加固作用不明显。（2）淤泥层（厚度约 16.118.5m，层底标高约-17.48-19.71m）埋深 616m 范围内，加固前、后地基土性质略有提高。埋深 16m 以下 ，加固前 、后地基土性质未见明显变化 。加固前，淤泥层含水量为 73.8%，孔隙比为 1.961，液性指数为1.89，地基承载力基本容许值约为 42kPa，桩侧土极限摩阻力约为 5kPa；加固后 ，淤泥层含水量为 73.9%，孔隙比为 1.945，液性指数为 1.77，地基承载力基本容许值约为 42kPa，桩侧土极限摩阻力约为 5kPa。综上所述 ，加固后 ，埋深 616m（淤泥层顶面及其下部约810m）范围内淤泥层的物理力学性质较加固前有所提高 ，地层地基承载力基本容许值达 48kPa， 桩侧土极限摩阻力达8kPa。 但加固措施对埋深 16m 以下的淤泥层作用不明显。6 总 结轻 夯多遍是较适宜具有履盖层的软土地基处理的方法，此施工方法可以在极短的时间内完成沉降， 减少工程完成后的 不均匀沉降，具有工期短、时效快，同时也减少工程完工后因为不均匀沉降所带来的路面跳车现象， 在相近的软基工程中具有推广使用价值。收稿日期：2015-12-23低碳世界 LOW CARBON WORLD171