刘爱军

摘  要：珊瑚砂具有保水性差、级配稳定性差和孔结构复杂等诸多特点，用于地基填筑须充分压实，为了探究吹填区珊瑚砂地基压实工艺，该文以马尔代夫维拉纳国际机场改扩建部分吹填区地基处理工程为依托，将振动碾压与冲击碾压处理后的地基干密度、承载力及沉降量进行对比，结果表明：随振动碾压或冲击碾压遍数增大，地基压实度、变形模量、反应模量、CBR均显著提高，沉降量变化率逐渐减小，二者均可有效提高珊瑚砂地基压实度及承载力，但振动碾压的压实度、压实效率及地基承载力均优于冲击碾压。

关键词：珊瑚砂;地基;干密度;承载力;沉降量;压实

中图分类号：U842              文献标志码：A

0 引言

珊瑚砂为珊瑚礁、死珊瑚或贝壳被海水冲击破碎后形成的碎屑物，在岩土类别中属于碳酸盐类土或钙质土，其不同于常规地基填筑材料，具有保水性差、级配稳定性差、孔结构复杂等诸多特点，用于地基填筑材料时，须根据地质条件和设计要求对珊瑚砂地基进行压实。

目前珊瑚砂地基压实技术研究已有所进展，贺迎喜采用低能强夯和振动碾压相结合的工艺压实珊瑚砂地基，压实后地基土CBR大于30%，压实度达95%以上，后期沉陷基本消除。王新志测量珊瑚砂地基力学参数，得出人工回填钙质土地基回弹模量随压实度的增大而增大，地基沉降量很小。邱伟健对比振冲挤密法加固前后珊瑚砂地基的CPT、SPT检测结果，发现振冲后加固区地基CPT段阻平均值及SPT击数明显提高。李洋洋认为珊瑚砂地基的沉降量僅为经验公式计算值的50%～67%，且随密实度增大而减小，承载能力和变形模量随密实度增大而增大。张雷根据机场飞行区珊瑚砂地基受力特性和工程特性，对比冲击碾压与振动碾压地基压实试验效果，发现振动碾压压实效果更佳。何绍衡对南海珊瑚砂进行等向和K0固结的三轴排水剪切试验，认为固结路径对珊瑚砂的剪切行为有显著影响。

1 工程概况

马尔代夫维拉纳国际机场位于首都马累岛东北部2 km处，为了满足A380等F类机型的使用，拟新建一条跑道及部分附属设施，长3 400 m，宽60 m，道肩宽7.5 m，新建跑道方位与现有跑道方位一致，由于原有陆域面积有限，采用珊瑚砂材料将部分海域吹填成人造地基。

2 压实试验方案

为了探究合适的吹填区地基碾压方案，根据改扩建区域1号试验区吹填厚度将试验区分为1～18号试验点，如图1所示，试验区全长100 m，全宽25 m，场地标高1.7 m，对1～6号测试点进行振动碾压，对7～18号测试点进行冲击碾压。其中振动碾压采用徐工26 t单钢轮压路机，以2 km/h～4 km/h的速度碾压，

冲击碾压采用冲击势能25 kJ的冲击压路机，以10 km/h～15 km/h的速度碾压。压遍数每单程行走一趟为一遍，每5遍洒一次水，撒水量35 kg/m2，洒水后静置20 min～50 min再进行碾压处理，压路机轮迹之间错开一轮，不必重叠。

3 试验结果分析

3.1 干密度试验

对试验区碾压前后进行干密度试验，振动碾压20遍后测2、4、6号点，振动碾压44遍后测1、3号点，振动碾压52遍后测5号点，冲击碾压30遍后测15、16、17、18号点，冲击碾压45遍后测11、12、13、14号点，冲击碾压55遍后测8、9、10号点，见表1。

由表1可知：随着碾压遍数的增加，地基干密度均值及填料干密度标准差减小，说明地基压实质量及均匀性提高。碾压前地基干密度均值为1.53 g/cm3，振动碾压20遍或冲击碾压45遍，填料平均干密度高于设计要求的1.60 g/cm3，说明振动碾压的压实效率比冲击碾压高。

如图2所示，随着碾压遍数的增加，地基干密度涨幅有所降低并逐渐趋于稳定，振动碾压52遍后地基干密度均值达到1.80 g/cm3，冲击碾压55遍后为1.68 g/cm3，说明振动碾压的压实效果比冲击碾压好。

3.2 承载力试验

为了研究振动碾压与冲击碾压对珊瑚砂地基的加固效果，对比振动碾压及冲击碾压20遍前后地基的变形模量、反应模量及CBR，见表2。碾压后地基变形模量、反应模量、CBR均大幅提高，振动碾压及冲击碾压处理均可有效提珊瑚砂地基的承载力。相较于冲击碾压，经振动碾压后的地基具有更高的变形模量、反应模量及CBR，说明经振动碾压的地基承载力优于冲击碾压。

3.3 沉降观测

为了研究不同碾压工艺下吹填区地基沉降特征，并确定适合于珊瑚砂地基加固方式及合理的经济碾压遍数，在试验区1内设置沉降观测点，沉降测试结果如图3、图4所示。碾压过程中，各测点沉降量逐渐减小，振动碾压与冲击碾压分别在碾压24遍和50遍后地基沉降量趋于稳定，振动碾压50遍后累计沉降量为0.29 m，冲击碾压56遍后累计沉降量为0.14 m，振动碾压处理地基沉降量大于冲击处理地基沉降量，振动碾压压实效果更佳。

4 结语

地基压实度及均匀性随碾压遍数的增大而增大。振动碾压20遍或冲击碾压45遍，填料平均干密度到达设计要求1.60 g/cm3，振动碾压的压实效率比冲击碾压高。

振动碾压及冲击碾压后地基变形模量、反应模量、CBR均大幅提高，二者均可有效地提高珊瑚砂地基承载力，且经振动碾压的地基承载力优于冲击碾压。

在碾压过程中，各测点沉降量逐渐减少，振动碾压处理地基沉降量大于冲击碾压处理地基沉降量，振动碾压压实效果更佳。

参考文献

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[3]邱伟健，杨和平，贺迎喜，等.珊瑚礁砂作地基吹填料及振冲加固试验研究[J].岩土工程学报，2017，39（8）：1517-1523.

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[6]何绍衡， 刘志军，夏唐代， 等.长期循环荷载下珊瑚砂累积变形特性试验研究[J].岩土工程学报，2019（S2）：161-164.