水厂在大面积采砂坑中的回填土地基处理
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摘 要：西北地区某污水处理厂及中水回用工程坐落在高8--12m回填土地基上。本文详细介绍了地基处理的技术方案、施工措施，为类似工程提供参考。
关键词：土方回填；分层碾压；强夯
1.工程概况。
某污水处理厂及中水回用工程位于西北地区某工业园区内。近期建设规模为0.5万m3/d，规划远期总规模为1万m3/d。出水执行《城镇污水处理厂污染物排放控制标准》（GB18918-2002）的一级A标准和《污水再生利用工程设计规范》（GB50335-2002）中4.2节水质控制指标。污水处理工艺采用粗格栅+进水泵房+细格栅及曝气沉砂池+强化脱氮AAO生物反应池+二沉池+高效沉淀及膜分离一体池+清水池工艺。出水作为中水全部回用至企业作为企业的生产用水。本项目采用设计、施工、采购、调试试运行（EPC）总承包模式。厂区所在区域原为冲积沙滩，有大量砂石被当地老百姓偷采，形成了规模巨大、高低不平的采砂明坑，砂坑最深处距设计地坪标高为12m。
2.地基处理的设计
2.1地基处理方式比选
2.1.1设计参数
污水厂需要进行8～12m的土方回填，采用的回填土为黄土状粉质粘土。经过试验分析，回填土压缩模量平均值为6.18MPa，属于中等压缩性土，局部具有湿陷性，湿陷下限深度为2.1～2.5m，湿陷性系数0.015～0.016，湿陷层度为轻微，无自重湿陷性。
2.1.2工艺对比
强夯：
定点放线—点夯—平整场地—满夯—检测验收
分层碾压
定点放线—拉运弃土—平整场地—洒水—碾压至少8遍—分层检验验收
2.1.3难度对比
强夯：
简单易行，雨季施工可控性强，施工过程受人为因素较少，技术可控，效果较好。
分层碾压
繁琐，回填碾压变数多，须避开雨季施工（如遇雨水浸泡，须清除本层并重新压实检测），施工过程受人为因素较大，过程控制难度大，效果难保证。
通过对比，初步拟定地基处理方案为强夯，与分层碾压相比，还有如下两点优势：
1）施工地点远离市区和村庄，不受震动、噪声等环境影响，有利于强夯。
2）厂区现有土质较差，土体扰动较大，且分布不均匀，分层碾压需要将表面淤泥质土清除，工程量很大，而强夯则可简化此环节。
2.2强夯设计方案
强夯需要處理的加固深度，最深处为13m左右。对于夯击能和加固深度的对应关系，《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）提供了参考值：当加固深度为10m时需要的夯击能为12000kN·m，为重夯击能。重夯击能与轻、中夯击能相比，有施工费用高、设备运输困难、施工便利性差等劣势。综合考虑经济性以及施工难度，采用轻夯击能进行两次强夯方案，即在设计地坪下7m及设计地坪位置进行两次强夯，夯击能3000kN·m，有效加固深度6m，可以满足要求。夯点间距为1.25倍夯锤直径，分两次夯击，主夯和副夯间隔布置。主夯和副夯完成后进行满夯，满夯夯击能1000kN·m，满夯搭接1/4锤印。
3.施工流程及要点
3.1.土方回填
回填土取自五公里外的山坡上，采用自卸车运输，土方回填顺序为由近到远依次回填。在土方回填时，每回填1.5m左右便用推土机对场地进行简单平整，然后用压路机压实1～2遍，使得场地在回填到位准备强夯时，土体有一定强度，便于强夯施工。
3.2强夯
3.2.1步骤
1）场地平整后，标出第一遍夯点位置，并测量场地高程。
2）夯机就位，使夯锤对准夯点位置。
3）测量夯前锤顶高程。
4）将夯锤起吊到预定高度，待夯锤脱钩自由下落后，放下吊钩，测量锤顶高程，若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。
3.2.2实施细则
强夯使用的夯锤重20t，设定落距15m。强夯之前进行试夯，要求为最后两击沉降量之差不大于50mm、夯坑周围地面不发生过大的隆起、不因夯坑过深发生提锤困难为停锤标准。经过试夯确定每个点夯击次数为8～10击。
正式强夯前，先通过测量标识夯击点位置，然后起重机就位，将夯锤起吊到预定高度，自由下落进行夯击。夯击次数在第8次时开始测量沉降量，如果连续两次沉降差不大于50mm时，结束此夯点的夯击。完成强夯和满夯后，再进行场地平整并经过碾压，全部地基处理施工结束。
3.3检测及结果
1）强夯结束20天左右进行检测。
2）现场采用大压板载荷试验方法进行。
3）每个建筑物地基检测点不少于3个。
4）经检测，全部达到设计文件要求，即承载力特征值不小于170kpa，压缩模量不小于9Mpa
4.结语
通过本项目的策划到实施，有以下结论：
1. 当填高位土方时，是采用重夯击能一次完成，还是采用轻夯击能两道多次完成，需要进行综合性比较以及经济性分析。本项目于采用两次夯击完成，取得了良好的效果。
2. 在具备条件情况下，强夯是处理大面积填方地基加固的优选方案。
3. 强夯是目前最经济的地基处理方式。
参考文献
[1] 《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）
[2] 滕延京. 建筑地基处理技术规范应用与理解. 中国建筑工业出版社 2013
[3] 建筑施工手册第五版编印组 建筑施工手册（第五版）缩印本 中国建筑工业出版社 2013
[4] 李大忠，强夯法加固湿陷性黄土后承载力的研究 岩土工程技术 2000
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