市政工程软土路基处理中强夯加固法与碎石桩加固法的质量控制

市政工程软土路基处理中强夯加固法与碎石桩加固法的质量控制

吴国祥

深圳市建控地盘监理有限公司广东深圳518048

摘要：强夯加固适用于素填土或杂填土、低饱和度的粘性土等；碎石桩适用于松散砂或粘性土等，道路软基属于隐蔽工程，如果施工质量不过关，那么对于道路、建筑物等的影响会很大，而且一旦发生质量问题再进行补救的措施复杂、费用昂贵，直接影响着工程的质量和进度，因此，路基软基处理施工过程中必须严格控制工程的施工质量，本文结合深圳市如意路市政工程这一工程实例，就强夯加固法与碎石桩加固法在市政工程软基处理中的应用和质量控制进行了全面探讨。

关健词：市政工程；软基处理；强夯；碎石桩；质量控制

工程实例：如意路市政工程西起深圳市龙岗区北通道菱形立交、东至现状黄阁路，全长1.49公里，其中龙兴大道以西约0.67公里为新建道路，以东约0.82公里为旧路改造。全线规划红线65米，城市主干道，双向六车道。软基处理位于新建道路段。

一、工程概况

１、工程地质情况

项目位于深圳市龙岗区龙城新城南部，龙城新城地处深圳市东北部丘陵谷地——盆地地貌带，原始区域以丘陵、谷地、盆地地貌类型为主，受深圳断裂带中三组断裂控制，构成岭谷相间东北向平衡排列的地貌组合。低山、丘陵约占50%，主要分布在新城周围，河谷平原约占50%，集中在龙岗镇中部和坪地镇中部，河谷平原较为宽展，属断陷溶蚀谷地。本项目场地原始地貌属剥蚀残丘及冲洪积阶地地貌，后经人工堆填整平。现地面标高在41.9～51.4m之间。

2、软基处理设计概况

如意路市政工程软基处理工程的种类比较少，主要有碎石桩及强夯处理等，具体如下：

1）、桩号KO+000至桩号KO+300段原为鱼塘地，后由国土整地部门用杂填土填筑，本次采用强夯处理，进行场地平整至标高51米，再进行强夯后对夯坑进行回填辗压至交工面51米。

2）、桩号KO+300至KO+604.048段主要为人工素填土，厚度约5至7米，由于道路紧邻同兴厂房，不易采用强夯处理方式。此段采用碎石挤密桩处理，在路床下2.5米采用碎石挤密桩，桩径50厘米，桩间距为1.2米，处理范围为人行道外边线之间的道路用地。其中，在靠近同兴厂房位置处理边线距人行道外边线1.5米，以防打桩影响厂房基础。

地基处理技术要求

1）、沉降要求：工后沉降差≤2.0‰，工后剩余沉降量≤20cm；

2）、交工面承载力标准:荷载板试验地基承载力≥140KPa；

3）、KO+000至KO+300路段软基交工面标高为51米，KO+300至KO+604.048路段软基交工面为路床标高。

回弹模量：处理后交工面回弹模量值≮30MPa；

下面本文主要针对强夯加固法与碎石桩加固法的质量标准和质量控制展开论述。

二、强夯加固法施工质量标准

1、场地平整后，先用单击能5000KN·m点夯4遍，第1、2遍夯击数5至9次，第3、4遍夯击至收锤；再采用单击能2000KN·m满夯一遍，夯击数2次。

2、点夯按3.5*3.5m，正方形布置；两遍夯间隔跳夯。满夯以一锤压半锤的原则搭夯，满夯完成后回填好土辗压至路床设计标高形成路基。

3、相邻两遍夯击的最短时间间隔为9天。

4、强夯施工前，应根据不同夯击工程单元确定试夯区且不小于1处，试夯面积不小于400平米，试夯宜采用单点试夯相结合的办法。试夯区应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，各强夯工程单位夯击参数可根据夯中检测进行适当调整，局部区域可增加遍数。夯击能在试夯时也可作一定的调整。

5、收锤标准：最后两击平均沉降量不大于10cm。

6、强夯质量验收：

6、碎石桩质量检查方法及要求

(1)对已成桩的碎石桩进行重型应力触探，检查频率为总桩数的1%

(2)桩间土试验

碎石桩施工完成后，采用标准贯入检测对桩间土进行质量检验，抽查数频率为总数的1%。

(3)复合地基荷载试验

用于复合地基荷载试验的桩的数量不低于总桩数的0.5%，试验得到的复合地基承载力不小于140Kpa。

四、质量控制难点分析

1、强夯加固法地基处理质量控制难点分析

强夯对非饱和性土的加固原理是巨大的夯击能所产生的冲击波和动能在土体中传播，使土颗粒瞬间的相对运动，土体空隙中空气和水迅速排出或压缩，空隙体积减少，从而使地基土形成致密的结构体。卸荷之后空隙水水压力经过一定时间的消散，进行第二遍点夯，以形成更高的致密结构体。

目前强夯设计主要是利用规范给出的经验公式来确定强夯参数，利用工程现场试夯来修正参数，夯能以及两点夯之间的间隔时间是试夯质量的关键因素，夯能与夯锤重量、提升高度密切相关，两点夯的间隔时间往往是根据地基的渗透性经验来却确定。试夯的质量直接关系整个强夯工程的质量，因此试夯是强夯处理软基的控制难点。

2、碎石桩加固法软基处理质量控制难点分析

（1）、由于碎石桩的桩长是根据地质报告中的柱状图的持力层的承载力计算而出的，而地质钻孔的柱状图仅揭示该点的地质状况，往往钻孔点之间的地质状况是有变化的。设计要求碎石桩进入持力层50㎝.但无法用检测手段检测桩长，如何判断碎石桩是否进入持力层进而控制桩长是本工程的难点。

（2）、碎石桩处理地基具有置换和挤压作用，是一定间距的碎石桩和已挤密的桩间土形成的复合地基。碎石桩桩径直接影响桩间土的挤密，桩内碎石密实程度是可有效地保证施工过程中桩径形成质量。目前，碎石桩内碎石桩径检查没有有效手段，只有在施工期间加强监控，因此碎石桩的成桩质量是监理的难点。

五、施工过程中的质量控制点

（一）强夯加固法施工过程中的质量控制点

1、强夯质量控制汇总表：

2、强夯施工质量控制措施：

（1）、根据设计要求，对场地加以平整，并对承包商的测量放线进行复核。

（2）、审查承包商的强夯（支换）加固的施工组织设计，主要审查施工顺序、夯点布置图、机械性能、施工进度、保证工程质量和安全施工措施。并督促实施

（3）、认真检查进场机械的夯锤直径和锤重，其夯击能量应符合设计要求。

（4）、选择有代表性的地段进行试夯，试夯区面积不小于400㎡。强夯前应根据初步确定的参数，在现场有代表性的强夯区路段进行试夯，与夯前监测数据进行对比，检验强夯效果，确定工程才用的各项强夯工艺参数。若不符合设计要求，应及时进行调整。

（5）、夯点放样准确，误差≤10cm。

（6）夯击时严禁出现“橡皮土”现象。

（7）、雨天时应停夯并做好地面排水，待至少曝晒两天后地面较干燥时才能继续施工。同时也应注意地下水的分布状况，如地下水较丰富，应通知各相关单位协商处理。

（8）、强夯应先从建筑中轴线起，分别向两侧夯点依次夯击，同一排的夯点必须采用间隔跳打法，不可依次夯击，也不得漏夯。

（9）、强夯产生的夯坑沉落量，需及时就地用好土填补平整；施工中应记录平均地面沉降与四周隆起的实测资料，以观察夯实效果。认真记录同一夯点遍数和每一夯点的沉降量。

（10）、严格控制设计要求的夯击遍数，两夯之间的时间间隔应满足试夯结果，以保证地下水位或水压力降低或消散到一定范围。

（11）、在施工过程中实施旁站监理，并要求作好监理记录。

（12）、夯前、夯中、夯后都需进行施工质量检测。应在施工期间及施工结束后，检查强夯的施工记录。不符合设计要求时应补夯或采取其他有效措施。

（13）、施工后应间隔一周（7天）方可进行质量检验。

（14）、监督检测单位按规定跟踪取样检验。

3、安全控制重点

（1）施工前应查清周边的管线及各种地下设施，施工时应保护现有的管线及设施，不得损坏。

（2）施工时应注意临时排水，不得在浸水条件下施工。

（3）施工过程中应注意强夯振动对道路两侧已有建筑、构造物的安全影响，加强监控。

（4）强夯施工场地与周边建筑、构造物的安全间距应通过现场试夯后确定，当安全间距不能保障时应采取设置隔振沟等相应措施直至调整处理工艺。

（5）注意吊车、夯锤附近人员安全，防止飞石伤人，吊车驾驶室应设防护网，起锤后，人员应在15m以外并佩戴安全帽。

（6）非强夯施工人员，不得进入夯点30m范围内，六级以上大风或视线不清时，不准进行强夯施工。

（二）碎石桩加固法施工过程中的质量控制点

1、作好专项施工方案审查工作：承包商应提交搅拌桩法软基处理专项施工方案，重点审查设备性能、技术力量配置。

2、严格原材料质量控制工作：原材料检查重点为碎石的生产地点及厂家、碎石粒径及含泥量。同时应对上述材料进行见证抽样送检，检验合格方可使用。

3、机械设备性能控制：本工程控制重点为：探冲后直径、最大加固深度、一次加固面积等；开工前应进行试运行以检验搅拌设备能否正常运转。

4、试桩，在施工前，根据现场的实际情况，选择具有代表性路段范围外成桩工艺和成桩挤密试验。

试桩的成桩挤密和成桩工艺试验，目的是为了调查各种机械参数，为大面积施工提供各种数据，保证工程质量。

试验项目包括成桩时间、深度、压入碎石量、提升高度和速度、挤压次数和时间、电机的工作电流等，以确定桩体在密实状态下的各项指标，以此作为设置碎石桩的控制指标。

5、每延米碎石量的控制

(1）实行用量的总量控制。根据桩长确定每根桩的碎石用量。对每次碎石用量进行旁站控制，并做好记录。

(2）每工班后记录的打印要旁站并立即签证，对记录应审查合分析。

(3）激振电流，拔管速度控制

在沉管过程中，激振电流每沉1米记录一次，对土层变化应作特别说明。拔管速度按照均匀速度控制，控制在1.2m/min以内，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢，拔管过程不容许反插。

6、打入深度控制

(1)通过标定钢管长度和在钢管上标记设计处理深度，旁站检查钻杆下钻深度并进行宏观控制。

(2)通过抽查下钻后停钻前电流表读数的突变，确认已打至相对硬层。

(3)旁站审查施工记录。该记录中的桩长多次与查钻杆的记录不符时，应及时找原因、采取纠正措施。

(4)通过钻孔取芯报告分析取芯长度验证施工记录，若与施工记录相差较大，应责令返工补打。

7、桩位、倾斜度、桩长、复搅长度、桩径等控制

应由自检人员现场跟班检查并记录。桩位误差不得大于2㎝，成桩桩位偏差不大于5㎝，倾斜度小于1%。

8、防止断桩或缩颈的措施。

根据沉管过程中的激振电流的变化，可判断土层的变化。根据对土层的判断，为防止出现断桩、缩颈，在施工过程中应降低钻进速度和拔管速度，减少激振力，控制碎石投入量。

六、结束语

强夯加固法与碎石桩加固法是软土路基处理中常用的方法，尤其对市政工程而言，其技术、材料的要求高。因此要全方位的控制施工细节、严格按照施工合同对整个过程进行管理的完善，保证施工质量和施工进度。

参考文献：

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