关于港区陆域地基处理与控制探究

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　　【摘要】本文中主要论述了在采用塑料排水板+堆载预压固结法对陆域地基进行处理的施工工艺，并在卸载后采用强夯加固吹填砂层施工工艺及质量控制。并通过检测试验得出了该方案满足浅层地基处理要求，符合港区使用荷载。本文是个人的见解，以供同行参考借鉴。
　　【关键词】港区陆域；地基处理；强夯；检测控制
　　
　　前言
　　以下实验是要说明，经强夯地基加固后，在加固深度范围内的各项指标满足设计要求： 静力触探锥尖阻力Ps均值≥6mpa。地基加固28天后，标准贯入击数砂面以下lm至2m范围N63.5≥12击，2m以下≥15击。要表明，在采用塑料排水板+堆载预压固结法对陆域地基进行处理，卸载后再采用强夯加固吹填砂层施工工程质量可控，满足浅层地基处理要求，符合港区使用荷载。
　　1 工程概况
　　1.1 工程情况。本工程后方陆域地基加固的总面积约为55万m2，共分A区、B区、C区和D区。陆域前方临海围堤地基采用爆破挤淤进行加固，陆域西侧隔堤地基采用塑料排水板进行加固，堤身按分级加载、吹填进行施工。
　　1.2 工程地质条件及加固工艺。本次陆域地基处理对象为场地内天然软土地基及吹填砂。加固范围包括港内道路、堆场、停车场、辅助区场地等，加固面积共约50.52万m2。该区域天然地质淤泥层厚度大，平均厚度20m~25m。具有高含水量、高孔隙比、高灵敏度、抗剪强度小、易触变等特性，物理力学性质差，属典型的软弱地基土;地表层以下是3m~10m的海砂吹填覆盖。设计采用塑料排水板+堆载预压固结法对陆域地基进行处理。插板要求基本穿透淤泥层，再利用吹填砂分级分区进行堆载预压。卸载后再采用强夯或振冲加固吹填砂层，完成后铺设土工布及山皮石封层，振动碾压施工至加固成型面交工。本文只对A区强夯部分进行分析和判断。
　　2 强夯施工控制
　　2.1 强夯施工工艺。强夯工艺采用2遍夯(跳档夯)，夯点点距3.5m，正方形布置，夯击能2,400kn.m，每遍夯点夯击数10~12击，且最后二击平均贯入量小于10cm。强夯每遍之间间隙时间设计暂定为1周，准确时间通过典型施工确定。强夯完成后再普夯1遍，搭接夯，搭接宽度为1/4锤径，夯能1,000kn.m，每点夯3击。所用夯锤重120kn，锤底面积为4.0m2左右，锤底静压力30kpa左右，采用圆型带气孔的夯锤，普夯后场地整平并振动碾压4遍以上。首先在A区挑选一块面积为50m*50m的区域进行工艺性试夯即典型施工，以确定最终强夯工艺参数和夯能。区域的选定考虑与振冲作业面的保持合理的步距，并尽量靠近纵二路砂层厚度较大的地段，使典型施工更具有代表性。
　　2.2 设计要求与控制。本工程地基处理各项技术要求如下：静力触探Ps值：要求加固范围内砂层静力触探Ps阻力值应不小于6mpa。标准贯入击数N63.5要求吹填砂达到中密标准，其中砂面以下lm~2m范围内标准贯入击数大于12击，2m以下标准贯入击数大于15击。
　　3 检测控制
　　3.1 检测目的。检测工作的主要目的是通过原位测试，检验浅层地基处理的效果是否达到设计要求，为地基加固效果的评价和施工验收提供依据。
　　3.2 检测内容。(1)效果检验孔。 强夯结束后布置一定数量钻孔检测，做室内土工试验(常规指标)。(2)静力触探试验。地基处理前在现场进行2组静力触探试验。地基处理后每5,000m2布置一个测点。(3)标准贯入试验。地基处理前在现场进行2组标准贯入试验。地基处理后每5,000m2布置一个测点，每lm进行一次标贯检测。
　　3.3 检测仪器设备及试验方法。(1)静力触探试验试验设备：国产静力触探车，利用液压系统将探头送入土中，采用l0cm2的单桥探头和静探微机，每0. lm采集一个数据。试验深度9m~l0m。静力触探试验是用静力将内部装有力传感器的电测探头以规定的速率贯入土中，通过电子量测仪器测定土体对探头产生侧壁摩阻力及锥端贯入阻力，合称比贯入阻力(Ps)。由于加固效果不同及土层的变化，加固土体对探头的比贯入阻力Ps随之发生变化，根据比贯入阻力的变化分析，评定加固后的土层强度及土体的均匀性。(2)标准贯入(N63.5)试验。试验设备：CTX-1 A型钻机、标贯器、63.5kg重锤。采用国产CTX-1 A型多功能工程钻机，标贯检测采用质量为63.5kg的穿心锤，对开式标贯器。通过加固后进行标准贯入试验，判断砂土的密实度和加固效果。使用钻机回转钻进至试验标高以上约15cm处停止，钻进过程中使用膨润土造浆护壁，利用循环泥浆清除孔底残土，然后进行标贯试验。预打15 cm后开始计数，记录每打入l 0cm的锤击数，并将30cm的累计击数作为标准贯入试验锤击数N63.5。根据实测的标准贯入击数N值并依据设计控制值对土质作出评价。
　　4 成果及分析
　　4.1 静力触探试验
　　A区各测点的静力触探比贯入阻力Ps均值分段统计,从已查数据可以看出，强夯加固后，在加固深度范围内 (Om~8m)土层强度有较明显的提高，在加固范围内静力触探Ps平均值满足设计要求，Ps值≥6mpa，加固效果较理想。 通过对比，在加固前后的陆域区域在加固深度范围内(Om~8m)土层强度有较明显的提高，在加固范围内各土层的标准贯入N63.5值均满足设计要求(砂面以下lm~2m范围N63.5≥12击，2m以下≥15击)，加固效果较好。
　　5 陆域的形成和地基处理
　　5.1 陆域回填施工。对于吹填量大的陆域，吹填时须合理布置出水口和吹填口，使吹填海砂颗粒尽量均匀分布。为防止天然地基产生失稳现象，宜采用分层吹填，由于吹填施工船机选用吹泥船和绞吸式挖泥船取土，通过水上浮管和陆上管道，将海砂输送至吹填区，每次吹填砂的层厚控制在1到1.5米左右。每层吹填 后留一定的时间作为脱水固结期，然后再进行上一层的吹填作业。脱水固结时间根据吹填砂的渗透系数和在砂源区取样试验的结果确定。
　　5.2 振冲砂采用陆上施工。振冲设备宜采用50吨履带吊，振冲器选用ZCQ75型。振冲参数的确定：选取一块有代表性的100平方米范围进行振冲试验，振冲起始控制标高为陆域面层设计标高减去结构层厚度70厘米加上暂估振冲下沉量75厘米（可视试验情况调整）。振冲孔位采用等边三角形布置，间距3.5米。振冲试验后，对振冲试验区域进行振冲效果检验。采用现场CPT静力触探检验，若回填砂锥尖阻力大于等于7到8MPa，则可按此参数进行大面积振冲；若回填砂锥尖阻力小于等于7MPa,则要重新调整振冲参数。
　　5.3 强夯施工。强夯施工步骤为：①场地整平、测量高程；②标出第一遍夯击位置；③吊机就位，测量夯前夯击锤标高；④夯锤从预定高点自由落下，测量锤点高程；⑤重复以上步骤，完成全部夯击施工，即一遍；⑥用推土机将夯坑填平，测量场地高程；⑦重复以上步骤，施工第二遍强夯；⑧最后用低能满夯将场地表面夯实，测量场地高程。强夯设备可采用履带式吊机或门架式吊机，夯锤底面积为4到5平方米，锤重一般控制在12到15吨，夯锤内设置排气孔。点夯夯击能量为3000KJ，每点夯击大于6到8次，夯点间距为5到7米。普夯：夯击能为1000KJ，每点夯击2次，夯点间距2×2米。收锤标准为夯击周围未出现明显隆起或有明显侧移，如一击时就出现明显隆起，则要适当降低夯击能量，每遍点夯的最后两击平均夯沉量应小于10厘米/击。强夯结束后应对低级承载能力进行试验。
　　5.4 振动碾压整平施工。工程振冲或强夯加固后，所有陆域面积均需振动碾压整平，碾压采用25吨以上振动压路机进行，碾压时选择一区域作试验，以确定碾压参数，即碾压速度、遍数、碾压间隔时间等，并以此参数进行碾压，碾压时由场地两侧向中心碾压，每次碾压轮迹应重叠一半，并由人工配合整修，至无明显轮迹并达到压实度的要求为止。地基经碾压后必须达到稳定、密实、均匀的要求，地基压实密度达到百分95以上。
　　5.5 道路及堆场面层结构施工工艺。在碾压整平地基基础上，先进行管线及构筑物开挖――现浇砼形成构筑物――道路及堆场区下基层施工――上基层施工――面层结构施工，然后进行周边区域绿化、路缘石等施工。

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