福建漳州港物流中心地基处理工程20万m2块石回填地基高能级强夯地基处理

赵志杰  胡兵(中国化学工程第十三建设公司珠海公司)

林强(厦门港务集团有限公司)

水伟厚(上海申元岩土工程有限公司) 

一、工程概况

珠三角地区广泛分布着软弱土层，由于软弱土层的高压缩性，低渗透性和低抗剪强度，为满足上部建(构)筑物的正常使用要求，往往需要对其进行处理。

福建省漳州港仓储物流中心地基加固处理工程位于漳州港7#～10#泊位后方陆域。场地原始地貌为丘陵缓坡与海滩交接区，主要为海滩，后以人工回填素土，块石整平，场地内堆集有块石、土石堆等。地面高程约为10m～12m(高程采用厦门理论最低潮面)。场地东西方向长551m，南北方向宽318m。由于该场地为分批抛填的开山土石，土质疏松，不能满足设计荷载地基要求，设计采用强夯处理，其强夯加固处理总面积为167372㎡。根据设计强夯能级和施工顺序，将其划分为：QH1、QH2、QH3、QH4四个分区。其中采用8000KN.m进行处理的有18590㎡，6000KN.m能级强夯142704㎡，2500KN.m能级强夯6078㎡。该工程由中国化学工程第十三建设公司珠海公司施工，建设单位为漳州招商局码头有限公司，设计单位为中交第四航务工程勘察设计院。

二、工程地质概况

根据工程地基勘探资料，强夯区域地基岩土由上至下主要为：填土层、海相沉积层、冲洪积层、残积层及基岩。其主要岩性描述如下：

(1)填土层：为素土填土①，主要成分为残坡积粘性土、块石，含石量60%左右，结构散松，疏密不均，层厚为10～24.5m。

(2)海相沉积层②：主要由淤泥及淤泥质土组成，软塑、流塑状态，饱水，土质较均，根据其埋深及物理力学特性的不同，分为5个亚层，每层厚薄不均，0.35～12.7㎝，埋深大于10m，属高压缩性土，力学性质较差。

(3)冲洪积层：主要由粘土③、中粗砂③1组成，层厚0.2～4.0m，土质不均，中粗砂层呈透镜体状分布。

(4)残积层：主要为砂质粘性土④，硬塑、坚硬状，具一定强度，层厚0.95～14.7m。

(5)基岩层：强风化⑤，中微风化⑥花岗岩，该层强度高，力学性能好。

各地基土主要物理力学指标表1。

场地地下水为赋存于填土层中的孔隙水及风化岩中的裂隙水，勘察期间场区稳定水位埋深1.5～8.0m。

其典型地质剖面如图1。

三、强夯试验

由于漳州港先期施工的若干泊位，如由中国化学工程第十三建设公司珠海公司施工的1#、2#泊位已采用强夯处理软土地基，在设计和施工上已积累了一定的经验，所以本工程项目未设专门的强夯试验区，而是对首先施工的QH1、QH2两个区域，采取加强观测的办法，进一步搜集和积累资料，以校核和确定相关设计参数，预算设计工程量和投资。我们的做法是：

(1)点夯试夯：在夯点周围埋设观测木桩，测每一夯击时的夯坑及周围土的沉降与隆起情况，绘出夯坑每击夯沉量和夯坑四周土隆起量图，以确定每遍的合理击数。

(2)观测每遍及最后地面平均夯沉量，绘出地面平均沉降及隆起量图，以估算出大面积强夯加固前应预留的沉降量。

(3)载荷试验：确定地基处理后的地基承载力是否达到了设计的要求。

四、施工工艺和施工概况

1.强夯技术要求

本工程施工，根据设计要求，按照四个分区、三个能级组织施工。即QH1区，2500KN.m；QH2区，6000KN.m；QH3区，6000KN.m；QH4区，8000KN.m。

三个能级设计要求均为二遍点夯加一遍普夯，夯点间距为QH1区为5m，其余为9m。强夯施工时，设计要求每点夯击次数为10击左右，并同时满足：

① 最后二击平均下沉量控制在10㎝以内；

② 夯坑周围地面不发生过大的隆起；

③ 不因夯坑过深而发生起锤困难；

④ 前后二遍夯击时间间隔为7～10天。

普夯夯击能为1000KN.m，要求锤底面积不小于5㎡，每点二击，锤印搭接1/4锤径。

2.施工概况

根据本工程设计工程量及业主要求在100个工作日内完成的预定目标，施工单位配备了足够的机械设备，其中点夯采用50吨吊车7台，普夯采用25吨吊车2台，配9个夯锤，按不同能级要求，确定提升高度，实施夯击。

施工时，按上述工艺流程实施，由于该场区回填土土质较松散，故每遍夯点有时一次夯击难以达到收锤标准，这时，便投入推土机就地推土，将夯坑填平，重新测放夯点，再次夯击，直至达到收锤标准，在点夯完成部分区域时，普夯也配合进行，当普夯完成后，按设计要求进行场地平整，并用12～15t振动压路机对全部场地进行振动碾压8遍。

五、检测内容和试验方法

按照常规设计，场地在整平碾压密实后，施工单位对场地标高进行测量，并对平整度进行检测合格后，交由监理复核，并由业主委托有资质的检测单位进行压实度和地基承载力检测。本项工程的压实度设计要求不小于93%。业主根据漳州港已经施工泊位的经验，认为经过12～15t振动压路机碾压8遍后，都能超过设计要求的压实度，所以没有进行该项检测，只进行了地基承载力检测一项。

检测方法：试验加荷方式采用分级维持荷载沉降相对稳定法(常规慢速法)，荷载板面积为方形1.0m×1.0m。

六、检测结果与综合分析

现场共进行了20个点位的载荷试验，其P－S曲线见图2～图9，地基土荷载板试验检测结果列表如下：          

从图2～图9和表2可知，各点地基在最大试验荷载的作用下，均未达到极限状态；载荷试验检测结果表明各点地基在最大试验荷载的作用下，均未达到极限状态。平仑区承载力特征值平均为167.3kPa，超过了设计要求的150 kPa；筒仑区承载力特征值平均为301kPa，超过了设计要求的250 kPa；拆装箱区承载力特征值平均为198kPa，超过了设计要求的180 kPa；道路、堆场区承载力特征值平均为193.5kPa，超过了设计要求的180 kPa；各部位地基土的承载力特征值，均大于相应部位设计要求的承载力。

七、结语

本场地的海相沉积层②主要由淤泥及淤泥质土组成，软塑、流塑状态，埋深大于10m，属高压缩性土，力学性质较差。表层覆盖填土后采用强夯法处理达到了较好的效果，为强夯法处理表层填土的软土地基进行了大胆的尝试，取得了成功的经验。

载荷试验检测结果表明各点地基在最大试验荷载的作用下，均未达到极限状态。平仑区承载力特征值平均为167.3kPa，超过了设计要求的150 kPa；筒仑区承载力特征值平均为301kPa，超过了设计要求的250 kPa；拆装箱区承载力特征值平均为198kPa，超过了设计要求的180 kPa；道路、堆场区承载力特征值平均为193.5kPa，超过了设计要求的180 kPa；各部位地基土的承载力特征值，均大于相应部位设计要求的承载力。

福建省漳州港仓储物流中心地基加固处理工程，经采用强夯施工，整平碾压密实后，经地基土荷载板试验检测，均达到设计要求的地基承载力，已交付业主进行上部结构工程施工。据信息返馈，该场地上部结构已陆续开工，地面沉降观测结果，沉降量较小，无明显不均匀沉降，业主对地基强夯处理结果十分满意。

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