浅析某污水处理厂强夯基础工程的应用

【摘 要】强夯法是地基处理方法之一，它适用于处理碎土，砂土，低饱和度的粉土与粘性土，湿隐性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯法主要用来提高土的强度，减少压缩性，改善土体，抵抗振动能力和消除土的湿陷性。本文结合北方某地区一污水处理厂地基强夯处理的事例，阐述了强夯法处理杂填土地基的作用机理、施工工艺，对加固效果进行了分析和评价，为类似工程的施工提供了参考。 

　　【关键词】强夯法；杂填土；地基；承载力 

　　一、工程概况： 

　　某造纸厂污水处理厂工程污水处理项目约55931平方米，其中含有七个子单位工程：脱水机房、初沉池（Φ43m/H=4m）、二沉池、三沉池、事故池、氧化沟（每个57*75m/H=6m，共计两个）、经岩土工程勘察，初沉池和氧化沟所处位置位于素填土层，地基承载力不能满足设计要求，经过设计方与建设单位的共同商定，初沉池和氧化沟基础采用强夯法进行处理。 

　　二、强夯要求参考值： 

　　（一）建筑场地施工要求： 

　　（1）加固后回填土地基承载力特征值fak=130kPa； 

　　（2）最大加固深度10m（9m）。 

　　（3）强夯加固分两部分进行（氧化池、初沉池）： 

　　（4）加固范围为建筑物主边线外扩6 m。 

　　场地加固面积 

　　第一遍：（开挖至-2.9米进行600吨.米点夯及普夯） 

　　初沉池：8837.4米2 

　　氧化沟：21902米2 

　　第二遍：（初沉池回填至设计底标高以上0.5米进行100吨.米点夯及普夯） 

　　初沉池：8837.4米2 

　　氧化沟：21902米2 

　　（二）场地工程地质条件 

　　地层结构特征 

　　在勘察深度范围内，场地地层自上而下分别为： 

　　（1）素填土①层厚2.40～4.30m； 

　　（2）素填土①1：层厚0.70～1.40m。 

　　（3）素填土①2：层厚2.10～12.60m。 

　　（4）素填土①3：层厚6.00m。 

　　（5）粉质粘土②层厚1.30～6.30m。 

　　（6）全风化片麻岩③厚度为0.70～ 1.10m。 

　　（7）强风化片麻岩④：最大厚度为3.20m。 

　　三、强夯设计及施工 

　　（一）强夯设计 

　　1、设计依据 

　　（1）《强夯地基技术规程》（YSJ209-92）； 

　　（2）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）； 

　　（3）《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2001）； 

　　2、强夯施工工艺及参数 

　　氧化沟： 

　　首先进行夯击能为6000 kN·m点夯，夯点间距为7×7米，夯点布置图见附图，先点夯1线、2线……9线上的夯点，回头点夯1.5线、2.5线……8.5线上的夯点，即7×7米中间加的夯点。当夯完全部夯点之后，用铲车将场地推平，再进行1000kN·m满夯，满夯时锤印搭接1/5。 

　　初沉池：分为两层夯击面进行。 

　　第一层夯击面为场地标高-2.9米处，首先进行夯击能为6000 kN·m点夯，夯点间距为7×7米，夯点布置图见附图2，先点夯1线、2线……9线上的夯点，回头点夯1.5线、2.5线……8.5线上的夯点，即7×7米中间加的夯点。当夯完全部夯点之后，用铲车将场地推平，再进行1000kN·m满夯，满夯时锤印搭接1/5。最后两击平均夯沉量不大于100mm为合格。 

　　第一层夯击完之后，整个初沉池场地进行回填，回填标高为场地标高-1.2米，即设计标高+0.5m处，铲车推平，进行点夯，此为第二层夯击面。首先进行夯击能为1000 kN·m点夯，夯点间距为5×5米，夯点布置图见附图3，先点夯1线、2线……12线上的夯点，回头点夯1.5线、2.5线……11.5线上的夯点，即5×5米中间加的夯点。当夯完全部夯点之后，用铲车将场地推平，再进行1000kN·m满夯，满夯时锤印搭接1/5。最后两击平均夯沉量不大于50mm为合格。 

　　当最后两击夯沉量无法满足规范要求或夯坑过深时，向夯坑内填加碎石或砖头进行夯击，直至最后两击夯沉量满足规范要求后终止该点施工。 

　　（二）强夯施工 

　　1、施工设备机具 

　　履带式吊车（500kN） 2台 

　　履带式吊车（200kN） 2台 

　　夯锤 400kN 2个 

　　100 kN 2个 

　　全站仪 1台 

　　水准仪 、塔尺 4套 

　　2、工艺流程 

　　工程准备工作测量放点设备安装定位开始第一层施工点夯满夯第一层检测合格开始第二层施工点夯满夯第二层检测合格资料整理、验收设备拆卸、出场 

　　3、施工顺序安排 

　　a、施工准备 

　　设备进场进行组装调试，准备施工。 

　　b、土方开挖（开挖至-2.9米） 

　　第一层施工前，按设计要求第一层标高开挖场地，开挖范围为延建筑物轴线外扩不小于10m。并挖出吊车进出通道（宽8m坡度为1：4）。 

　　c、第一层施工 

　　（1）夯点施放 

　　（2）调整落距 

　　（3）点夯 100%观测最后3击夯沉量 

　　（4）满夯 锤印搭接1/5 

　　施工过程中，如遇不适宜强夯的回填土，应由建设单位负责换土，并进行重新加固。6000kN·m点夯施工后的夯坑进行回填（由建设单位负责回填）。 

　　d、第一层检测 

　　第一层施工结束后进行质量检测，合格后进行下一道工序施工，不合格地段返回上一工序施工。 　　e、回填土要求 

　　第二层回填标高到位后 。回填范围延建筑物外边线外扩不小于10m。回填土成分以砖头、瓦块为主的建筑垃圾，禁止冻土块和含水量较高的粘性土及生活垃圾等填入场地。回填时必须分层回填，每层厚度不大于700mm，并将混入场地的粘性土及其它不适宜强夯的土由土方施工单位负责运到加固区以外。 

　　f、第二层施工 

　　施工程序与第一层施工相同。施工过程中，如遇不适宜强夯的回填土，应由建设单位负责换土，并进行重新加固。 

　　g、第二层检测 

　　第二层施工结束后进行质量检测，质量合格后办理交工验收手续。不合格返回上一工序施工。 

　　4、施工质量控制措施 

　　1）点夯时，施工人员必须复核夯点位置，对夯点位置不清或偏移时，测量工程师重新定位后再施工。对当日完成的夯点应标注在施工图上。 

　　2）施工吊车保持平稳和垂直，夯位准确，锤击中心偏差不超过300mm。坑底倾斜过大时，应将坑底整平满足要求。 

　　3）测量人员必须精心测量记录每坑每击的夯沉量和每个夯点的夯击次数，发现夯锤倾斜时应将夯坑底部填平后继续夯击，测量应在仪器精平和水准塔尺垂直状态下进行，确保施工过程满足设计要求。 

　　4）夯坑过深，施工时往夯坑填加碎石或砖头，必要时由建设单位采取换土等技术措施，满足设计要求。 

　　5）夯点施放 

　　a、测量工程师按建设单位提供的控制点座标，确定无误后方可使用。强夯定位放线偏差控制点允许位移±20 mm，夯点定位允许偏差±50 mm，夯击中心位移偏差应小于150 mm，在每遍点夯施工过程中及结束后，质量检查员进行严格认真地检查及时发现并杜绝少击、漏击现象。 

　　b、使用全站仪和钢尺施放夯点，保证夯点中心误差不超过100mm。并且每个夯点中心用带红布条的铁钉加白灰标识。 

　　6）调整落距 

　　吊车进场后，按设计要求在业主和监理监督下调整落距并进行锁定。但由于设备等原因，更换脱钩器拉绳时，必须及时量测落距并锁定，满足施工参数要求。 

　　7）吊车对点 

　　机组有专人负责指挥夯锤对点，偏差不大于500mm。 

　　偏差过大及时进行调整。 

　　8）夯沉量观测、施工记录 

　　点夯时，用水准仪观测点夯夯沉量，最后两击平均夯沉量不大于方案要求。 

　　实时做好施工记录，字迹工整认真逐项填写施工记录， 

　　9）在下雨前将全部夯坑推平，避免雨水聚积夯坑内浸泡地基降低地基承载力。 

　　10）部分夯坑不能及时推平时，及时排出集水并进行晾晒。 

　　5、强夯总结与体会： 

　　（1）强夯的经济效果：通过现场测试，地基承载力提高1.5倍，有效影响深度为10M左右，缩短工期，节省投资成本。 

　　（2）施工场地开阔，无干扰，安全系数高。 

　　（3）强夯后，建、构筑物四周的散水工程不能当年做，正确做法是先将建、构筑物四周散水处土方回填到位，经过一至两年的自然下沉后再做散水和台阶，否则，做了等于白做，经过一个冬季和春季的冻融，散水和台阶变形相当严重，100%需要返工重做，造成人工和材料的及大浪费。 

　　参考文献： 

　　[1]YSJ209-92《强夯地基技术规程》； 

　　[2]JGJ79-2002《建筑地基处理技术规范》； 

　　[3]GB50007-2001 《建筑地基基础设计规范》