淺談強夯處理在機場-公路巖溶地基中的應用_1_工程管理

1、淺談強夯處理在機場公路巖溶地基中的應用通過工程實例，結合巖溶地質條件下不同類型地貌單元的特點，分析了強夯地基處理方式的處理效果與正確應用，為類似工程施工供應參考。工程建設過程中，我們常常會遇到巖溶地質。由于其發(fā)育分布規(guī)律比較簡單，且多伴有巖溶水，所以對工程的危害很大。但由于巖溶的形態(tài)多樣，在施工過程中，處治處理方式也各不相同。對于建(構)筑物地基，一般采納鉆孔灌注樁進行處理;但在大路、機場等大型土石方填筑工程中，采納強夯處理方式，技術、經濟效果更加顯著。文章通過工程實例，闡述了強夯在巖溶地質條件下的應用，以供同類工程施工參考。1巖溶地質的分布、形態(tài)1.1巖溶地質的分布巖溶地質在中國范圍內分布較

2、廣，主要集中在華南和西南，其次是長江中、下游的華中區(qū)。1.2巖溶地質的主要形態(tài)及不同形態(tài)下存在的施工問題巖溶地質的主要形態(tài)分為以下幾類：(1)溶溝、溶槽、石芽和石林。由于地表凹凸不平，易于消失填料碾壓時，因石芽頂抬，凹處不易壓實，形成填筑體強度不均。(2)漏斗、落水洞、豎井。多具有直徑小、深度大的特點，簡單形成填筑體下部處理不密實。(3)溶洞、暗溝、巖溶谷地、天生橋：頂板平安問題突出，簡單發(fā)生頂板坍塌。(4)溶蝕凹地：凹地底部多呈鍋底形，多有較厚充填物，開挖工程量大，但沖填體脆弱，地耐力差。2巖溶地質對大路、機場等大型土石方工程的危害巖溶地質由于巖溶作用，主要表現為巖體呈孔洞結構。其主要危害表

3、現為：(1)溶洞頂板坍塌引起填筑體局部下沉和破壞(如溶洞、暗溝、巖溶谷地、天生橋)。(2)反復泉與間歇泉浸泡路(道)基基底，引起路(道)基沉陷、坍塌或冒漿。(3)由于孔洞的存在，突然性的地下涌水沖垮路(道)基等。3 強夯處理巖溶地質實例3.1工程地質條件及工程概況云南某機場，處于云南省境內自西北向東南遞降地勢的其次大階梯上。大部分地區(qū)海拔在1500m2800m之間，原地面大部分地形呈波狀起伏，表現為丘陵、略有起伏溶蝕平原和沖洪積平原。施工區(qū)域內主要出露為古生代的碳酸鹽巖和碎屑巖。受氣候、巖性、構造等因素掌握，地貌類型簡單多樣。主要的類型為巖溶地貌，宏觀上表現為不穩(wěn)定洞體、不規(guī)章型態(tài)的凹地和巖溶

4、漏斗。3.2石芽區(qū)的強夯處理在巖溶地質條件下，石芽地形的存在相當普遍，由于石芽分布密集，地面坎坷不平，且石芽底部多數充填紅黏土及次生紅黏土，壓實特別困難，成為土石方填筑壓實的一大難題。3.2.1處理方案及選定處理方案一：一般的處理方式為先進行石芽爆破，使地基表面較為平整后，再分層回填壓實。但對于該機場項目，由于處理范圍大，明顯不經濟。處理方案二：結合現場石芽分布密度、石芽高度，采納不爆破石芽，直接填石強夯處理。存在的問題是，石芽處可能存在壓實不密。3.2.2采納直接強夯處理的條件及分析(1)依據填筑體設計標高，石芽頂部普遍尚有10m以上厚度的回填層，對石芽地基不進行爆破，也不會對上部地基的勻稱

5、性造成影響。(2)由于場區(qū)內石芽普遍高度不大于3m，通過4m左右的分層回填，可保證回填土掩蓋石芽頂度厚度不小于1m，能夠保證采納強夯進行處理。(3)假如石芽處不爆破直接碾壓，可能會消失由于石芽頂抬而造成的壓實不密。但假如采納強夯夯實的方法，依據強夯處理地基影響深度及側向擠壓力集中原理，可保證全場壓實度要求。3.2.3強夯參數設計采納3000KN、m能級強夯進行處理，夯點間距4.5m，正方形布點，分兩遍完成，單點擊數1012擊，最終兩擊平均夯沉是8cm。3.2.4夯后檢測效果分析夯后的檢測結果表明：夯點下的石芽被擊碎，而石芽間的回填土被夯實后。滿意了壓實度0.95的要求。3.3巖溶洞體的強夯處理

6、設計不穩(wěn)定巖溶洞體的地基處理設計，對于不同區(qū)域(道槽區(qū)及其影響區(qū) 、土面區(qū))，不同埋藏深度、充填類型，實行不同的處理方式，本次僅以道槽區(qū)及其影響區(qū)為例進行說明。3.3.1埋深小于2m的洞體處理設計埋深小于2m時，洞體處理采納清爆換填法。即清除洞體表面掩蓋層后，對其頂板進行爆破破裂，首先消退頂板坍塌可能。然后清除全部破裂物、充填物后，分層回填塊碎石，進行強夯加固。分層回填時，塊碎石堆填虛鋪厚度為4.0m，強夯采納3000kN.m能級，點夯4.5m正方形布置，分兩遍完成，單點擊數1012擊，最終兩擊平均夯沉量5cm。滿夯采納1000kN.m能級。d/4搭接布置，單點擊數35擊，最終兩擊平均夯沉量5

7、cm。3.3.2埋深大于2m的洞體處理設計洞體埋深較大時，對頂板爆破后、清除換填方式明顯不夠經濟。分以下兩種方式進行處理。(1)未充填或半充填類型的洞體處理。埋藏較深，洞體呈未充填或半棄填類型的洞體。僅對表層處理，不能解決可能消失的、頂板在施工和運營過程中的塌陷問題，故施工中首先對洞體采納高壓泵站充填低標號混凝土，保證洞體充填密實并對洞體內原有充填物有肯定膠結、加固效果后，再進行表層強夯處理。表層強夯能級的確定依據洞體埋藏深度不同，對于埋深在2m8m的洞體，采納3000kN.m級單擊夯擊能量;對于埋深大于8m的洞體，采納4000kN.m級單擊夯擊能量。(2)充填類型的洞體處理。埋藏較深且為充填

8、類型的洞體，主要采納墊層強夯法進行處理。依據埋深不同，對于埋深在2m8m的洞體，采納3000kN.m級單擊夯擊能量進行處理：對于埋深大于8m的洞體，采納4000kN.m級單擊夯擊能量。強夯處理的范圍按D+2H考慮(其中，H為頂板埋藏深度，D為洞體直徑)。(3)設計參數。洞體埋深在2m洞體埋深在H8m，墊層厚度均設計為1.5m，強夯采納4000kN.m能級，點夯4.5m正方形布置，分兩遍完成，單點擊數1012擊，最終兩擊平均夯沉量10cm。滿夯采納1000kN·m能級，d/4搭接布置，單點擊數35擊，最終兩擊平均夯沉量5cm。3.3.3施工關鍵墊層填筑前，必需首先對地基表層的草皮、樹根

9、、植物土等有機物進行徹底清除，對清爆后的破裂物、充填物進行徹底清除。填料粒徑要求不大于80cm，不勻稱系數Cu5，曲率系數Cu=1-3，含泥量不超過7%。3.4巖溶漏斗、巖溶凹地和地面塌陷處理設計與巖溶洞體的處理不同，巖溶漏斗、巖溶凹地和地面塌陷的處理，主要是對原有充填物的加固處理，即依據充填物厚度的不同，進行不同能級的填石強夯處理。塊碎石鋪填厚度，按中心厚度按1.5m掌握。當充填物厚度H5m時，采納2000kN.m級單擊夯擊能量進行強夯;當充填物厚度5m8m時，采納4000KN.m級單擊夯擊能量進行強夯。各能級強夯均按點夯45m正方形布置，分兩遍完成，單點擊數1012擊，最終兩擊平均夯沉量2000kN.m、3000kNan按8cm掌握;4000kN.m按10cm掌握。滿夯均采納1000KN.m能級，d/4搭接布置，單點擊數35擊，最終兩擊平均夯沉量5cm。3.5處理效果(1)通過重型動力觸探、波速測試、地基承載力等試驗，各項處理要求均滿意設計要求。(2)該處理方法已在該機場多個試驗標段試驗勝利，通過施工檢驗監(jiān)測。結合課題討論成果，確認處理效果良好。(3)目前飛行區(qū)土石方施