黄爱兵

强夯在海滩河道护岸结构中的应用

黄爱兵

强夯在海滩河道护岸结构中的应用方法一般是将一个重量在10吨到30吨的重锤从8米到20米处以自由落体的方式落下，在夯击点上爆发出相应的冲击波和力学反应，能够将海滩河道护岸结构中的土壤密度增加，该方法是由法国的公司在上个世纪中期时使用，并在不久后传入我国，由于该方法比较经济便捷，因而得到了广泛的应用。

一、工程相关资料

1.工程简介

前海湾双界河河口段（SJH0+000.00～SJH0+220.00）是本文描述强夯工程的地址，工程当中的进占堆填强夯置换区为5944平方米；强夯置换与强夯块石墩区共计为5078平方米，以上构成了强夯总面积；其余为现状填石满夯区，共计4941平方米。强夯试验区现状地表土层高程为4米至5米，根据设计要求起夯面高程定在1米，回填2米厚块石作为起夯面工作平台，需要将现状地表土层高程降至5米至6米，确保填石层厚度满足工作面承载力要求和起夯面高程。

2.工程地质勘察

对施工场地进行土质勘察，显示施工工地土层大致分为四类：第四系人工堆积层、第四系海积层、第四系冲洪积层、第四系残积层和燕山四期黑云母花岗岩。

3.强夯试验依据

根据相关设计要求，本强夯项目的试验依据报告或图纸是深圳水务规划设计院的《前海深港合作区双界河水廊道工程地质勘察报告》、《支护及地基处理设计总说明》、《支护及地基处理平面布置图》以及深圳市建设工程质量检测中心的双界河《地基基础钻心结果快报》和《探地雷达监测结果快报》，依据规范是《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2012、《强夯地基处理技术规程》CECS279-201、《工程测量规范》GB50026-2007、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002和《建筑机械使用安全技术规范》JGJ33。

4.强夯试验机械

本项目的强夯试验机械设备详见以下表格内容：

编号 设备名称 型号 数量 生产厂家1 强夯机 N200A 1 三一2 水准仪 DS32 1 天津3 异性夯锤 直径1.1m 1 （公司库存）4 圆形锤 直径2.2m 1 （公司库存）5 装载机 H50PXG951III 1 厦工机械6 推土机 PC200-6 1 进口小松山7 挖机 PC200 2 进口小松山8 运输车辆 重型汽车12.4t 6 华菱之星9 全站仪 NTS-312R 1 南方

二、工程相关解决办法

1.强夯试验目的和设计试验参数

强夯试验目的是要探明地基的有效加固深度、处理之后的地基土层承载力与变形指标、计算出合理的夯击参数，例如尺寸和落距，为项目做好基础准备；核实并校准在强夯后的场地的沉降量或抬升量，以此来计算出合适的起夯面标高，根据数据确定夯点间距、夯击次数与遍数，做好最后两击的夯沉量、时间控制等设计施工参数；制定各类施工标准与质量控制指标以及对后续进行全面展开强夯施工提供施工的数据支持。

2.强夯试验施工

（1）点夯

1）在已平整好的块石平台上，用20吨压路机强震碾压10～15遍，使块石棱角、空隙初步密实，放出第一遍夯点位置，并测量高程（高程为3米）。

2）强夯机就位，使夯锤中心对准夯点位置中心。

3）测量夯前锤顶高程。

4）将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由落下后，放下吊钩，测量锤顶高程，并及时对夯坑补料（夯击3～6击为一阵击，形成夯坑后，夯坑深度不小于1.0米，及时回填石料整平，进行下一阵夯击）。

5）重复步骤4，按设计要求完成一个夯点的夯击。

6）重复步骤4、5完成第一遍全部夯点的夯击。

7）清理挤出的淤泥。

8）用推土机推平夯坑，并测量场地高程，停歇7天时间，待超净孔隙水压力基本消失。

9）按上述步骤逐遍完成全部夯击遍数。

10）点夯完成后场地测量高程在-0.5米～0米。

（2）满夯

在点夯完成后的高程上回填块石至0.000米标高，然后按设计要求满夯两遍，满夯交工面高程为0.000米，点夯及满夯过程始终辅以挖机清除挤出的淤泥。

（3）块石墩

满夯完成后，在0.000米上进行强夯块石墩的施工，根据设计要求的夯击能进行块石墩施工。

（4）夯击次数与夯沉量关系

试验段的强夯遍数为六遍，其中第一遍至第四遍为点夯，其余两遍为满夯，在未夯击时，夯沉量集中在3米至3.3米之间，在夯击次数为10次以下时，夯沉量的变化非常不明显，依然保持在3米至3.3之间，在夯击次数为11至14次时，夯沉量有下降趋势，下降大小在0至1米之间，随着夯击次数的继续增大，夯沉量呈现出斜率大致为-1的一次函数曲线，但是在35至36次时，会出现一个夯沉量反常值，即夯沉量剧增1米左右，之后又急剧下降，对随后的夯击不构成影响，在40次夯击之后，夯沉量基本为0，但更多的曲线需要达到夯击48次时极为接近0米。

3.强夯试验检验

根据设计院要求，对试夯区进行钻芯法检测、地质雷达检测和复合地基载荷试验检测，以确定强夯块石体的深度和挤压范围。

（1）钻芯法检测

钻芯法检测5个点，报告结果块石体没有着底，块石体平均厚度（以±0高程往下）为7.0米，淤泥层平均厚度（以±0高程往下）为8.2米。

（2）地质雷达检测

探地雷达法检测2个断面和2个块石墩，报告结果为东西方向块石体平均厚度为8m，长度为45m，南北方向块石体平均厚度（0～8m长范围）5.7m和（8～35m长范围）7.7m，总长度为35m，1.4m块石墩厚度为8.2m、8.3m。

（3）复合地基载荷试验检测

块石墩复合地基3m×3m板载荷试验检测6个点，100Kpa地基承载力特征值对应的沉降量为1.26～6.62毫米，满足设计要求。

4.强夯试验段总结

为了能够满足设计试验的要求，运用现场试验段的强夯结果，进行分析后确定：在强夯遍数上利用的是四遍点夯以及两遍满夯相结合的施工方式，其中夯点之间的间距设定应为边长4m的正方形同时要隔行隔点跳夯，强夯遍数以每遍间歇7天时间为适宜，严格执行后的项目确保了超静孔隙水压力基本消失；与此同时，考虑到设计要求方面，想要满足设计要求，我们制定：每一点强夯作业时最少的夯击数不少于39击，最大不超过48击，平均44击夯为宜，对于块石墩的每一点强夯作业时最少的夯击数不少于49击，最大不超过53击。根据设计要求，每点夯的夯击能不能够小于4000千焦，满夯不能够小于2000千焦，对于块石墩来说，应该满足不小于6000千焦；夯锤起与锤吊的高度一定程度上受设备的影响，根据现场实际情况以及设备的存有量最后决定夯锤起与锤吊高度，依次为12.5米和18.5米，能够保证夯击能的能力。

三、结语

强夯法实现了让软土基层迅速固结的目的，在一定的范围内对土壤的内部形成巨大的压力，使得土壤中的部分水分改变了性质，即由吸附水变为自由水，改变了土壤的原有结构，例如土壤裂痕，该裂痕使得新产生的水分从土壤中析出，土壤内部重新固结，能够让土壤的强度得到提高。根据本工程的实际实施情况及数据分析后可以得到：采用强夯法处理在海滩河道护岸结构，实现了让软土层的结构密实的目标，对在海滩河道护岸结构中可以进一步开发利用该方法。

（作者单位：上海市基础工程集团有限公司深圳分公司）