潘永波
(山西省張峰水庫建設管理局,山西 晉城 048215)
張峰水庫位于晉城市境內,年可向晉城市提供2億m3的優(yōu)質水,被譽為晉城市的“生命工程”。輸水總干末端調蓄水池位于高平市外環(huán)東路以西,南韓莊村外東南側的沖溝內。調蓄水池設計為半挖半填式,池底半徑113m,池頂半徑146m,總深度11m,容量48萬m3。水池采用圓臺形土工膜防滲結構,蓄水池壩體及池底處于非自重濕陷性場地,濕陷等級為Ⅱ級。為保證大壩安全,采用強夯法對壩基進行加固處理,消除其濕陷量。地基強夯處理位于蓄水池南側壩體填筑部位,分3個區(qū)域,Ⅲ區(qū)為6000kN·m單擊夯能,Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)為4000kN·m單擊夯能,處理后的地基承載力要求達到250kPa,濕陷系數(shù)小于0.015,有效加固深度6~8m。
場地地表為0~2m厚的第四系全新統(tǒng)洪積(Q4pl)低液限黏土,分布于溝底表層;表層下為4~28m厚的上更新統(tǒng)洪積(Q2pl)低液限黏土,溝底及下游側埋深大,兩岸及溝頂埋深淺;下伏基巖為石炭系中統(tǒng)本溪組砂巖及泥巖。場地內低液限黏土層具有濕陷性且分布規(guī)律性不強,需進行消除濕陷性地基處理。
3.1.1 試驗區(qū)域選擇
首先進行強夯試驗,結合現(xiàn)場情況并對土質比較后,6000kN·m試驗選定在Ⅲ區(qū),在北京坐標系中,坐標點為 X:3962284.36,Y:620994.723 附近,4000kN·m試驗選定在Ⅱ區(qū),坐標點為 X:3962264.339,Y:670950.849附近。
3.1.2 強夯試驗施工
機械選用QUH32型履帶式起重機,主桿高25m,門架高23m,夯錘重33t,夯機自重52t,錘底面積為5.3m2進行強夯試驗。Ⅲ區(qū)夯錘自18.2m高度下落,Ⅱ區(qū)夯錘自12.2m高度下落。
Ⅲ區(qū)主夯采用6.5m×6.5m正方形布點,第一遍主夯夯至每點最后兩擊,平均夯沉量在10cm以內時停夯,隨后進行下一點的施工。第一遍全部夯點完成后,推平夯坑;待間隔期滿后,按同樣步驟進行第二遍主夯施工;最后進行2000kN·m能級的滿夯施工,每點夯擊兩次,錘印搭接1/4,夯擊完成后推平夯坑。
Ⅱ區(qū)主夯施工采用6m×6m正方形布點,第一遍主夯夯至每點最后兩擊平均夯沉量在5cm以內時停夯,剩余工序同Ⅲ區(qū)。
試夯結束7d后,對試驗區(qū)的工程質量進行檢測,每一施工區(qū)域分別采用地基承載力檢測、濕陷性系數(shù)檢測和干密度檢測。經檢測,所有指標全部滿足要求,最終確定強夯施工參數(shù),見表1。
表1 強夯施工參數(shù)
確定施工參數(shù)后,開始正式強夯。在強夯過程中嚴格按照試驗施工工序進行,并嚴格控制試驗參數(shù),施工中兩臺QUH32型履帶式起重機,配33t夯錘進行主夯;一臺W1001型履帶式起重機,配20t夯錘進行滿夯。
針對該工程強夯區(qū)高程不在同一高程平面的實際,施工時采用先在臺階上部邊緣部位布點進行夯擊,夯擊完成后采用液壓反鏟挖掘機將臺階邊緣挖除,挖除寬度為臺階上部夯點邊緣以外所有部位,然后在臺階上部布設第二遍夯點,確保不漏夯。個別小面積臺階部位直接采用裝載機將邊角部位進行清理,清至與下部平臺同一高程后再進行地基加固處理。
個別土質為淤泥(腐質土)的部位,采用干土置換法置換淤泥(腐殖土)后,再進行地基強夯處理。
強夯荷載檢測12組,結果均在250kPa以上,滿足設計要求;探井開挖17個,試驗結果表明,夯區(qū)Ⅰ,Ⅱ自起夯面以下6.0m深度范圍內、夯區(qū)Ⅲ自起夯面以下8.0m深度范圍內濕陷系數(shù)均小于0.015,濕陷性全部消除,滿足設計要求;干密度共檢測146組,滿足規(guī)范要求。檢測結果表明,工程質量滿足設計及規(guī)范要求。
一是實行現(xiàn)場質檢人員跟班制度,對強夯施工夯點進行編號,準確記錄各班夯點的完成情況,確保不漏夯?,F(xiàn)場準確測定每擊夯沉量,確保夯沉量達到停夯標準,做到夯擊次數(shù)和停夯標準符合施工控制參數(shù)要求,確保工程質量。
二是測量人員按照施工圖紙進行測量放線后,由現(xiàn)場施工員進行夯點布設,標識完成經質檢合格后,報請現(xiàn)場監(jiān)理,經監(jiān)理同意后方可進行下道工序。
強夯法在該工程中取得了較好的效果,具有設備通用性強、施工方便、效果顯著等優(yōu)點,施工經驗可為同類工程提供參考。