强夯法在港口储罐工程地基处理中的应用

【摘要】锦州港501码头储罐工程的素填土埋深较大，该层土体强度和变形都不能满足工程需要，同时还要考虑原有储罐以及防护堤的安全，因此在地基处理中采用了强夯法进行了处理，后期检测和使用证实该方法操作简单、施工进度快速，综合经济效益明显，具有较好的应用价值。

【关键字】强夯法；强夯置换；厚层素填土；港口储罐工程

1 引言

强夯法和强夯置换法是土建工程中经常用到的地基处理方法。强夯法是利用夯锤的自由下落产生的巨大的冲击能量，使土中出现冲击波和很大的应力，迫使土中孔隙压缩，排除其中的气体和水分，使土的抗剪强度与变形模量大大提高，从而提高地基承载力，降低压缩性，本方法适用于处理碎石、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基[1]。

2 工程概况

锦州港501码头位锦州湾内，距海岸边有5公里，锦州石化公司已有的异丙醇储罐南侧场地新建3个2000m3的储罐，新增异丙醇储罐与原有异丙醇储罐的罐边距仅6m。

3 场地工程地质条件

3.1 工程地质条件

3.1.1 素填土层：松散、稍湿-饱水，主要以砂砾岩及花岗岩为主层厚为8.40～10.50m，层底埋深8.40～10.50m,

3.1.2 圆砾层：松散～稍密状，该层分布普遍，层厚0.90～2.40m。

3.1.3 淤泥质粉土层：稍密状,含有大量的贝壳碎屑，层厚0.50～2.50m。

3.1.4 粉质粘土层：硬塑状～可塑状，层厚6.10～8.30m。

3.1.5 全风化砂岩层:岩芯呈砂土状，层厚0.50～1.80m。

3.1.6 强风化砂岩层:岩芯呈砂土状-团块状。该层分布普遍，最大揭露厚度0.9m。

3.2 水文地质条件

场地内有地下水分布，属潜水，主要赋存于素填土层、圆砾层中,初见水位埋深为1.70～5.10m，场地地下水明显受海水的潮汐影响，变幅较大,地下水位变幅可达3.4m。

4 地基处理

4.1 地基处理技术要求

设计单位提出的技术要求如下：

4.1.1 罐区及罐区防火堤外3m的范围内处理后的地基承载力特征值200kpa，沉降量100mm。

4.1.2 相关配套建筑物处理后的地基承载力特征值120kpa。

4.1.3 地基处理过程中不得对原有罐和码头防护堤坝造成损坏。

4.2 处理方案

结合场地的具体环境特点，按照即节约又安全的原则，本场地地基处理采用强夯法。具体施工方案是：

4.2.1 以距原有异丙醇罐罐边向南12m为中心线，垂直于油罐（排）轴线方向挖隔振沟，罐区单击夯击能初选3000KN・m；

4.2.2 附属建筑区（承载力要求120KPa的区域）单击夯击能初选2000KN・m。

4.2.3 对于防护堤一侧8米内，为保护坝体安全，采用单击夯击能2000KN・m的强夯置换法施工。

4.3 工艺流程及作业

4.3.1 工程定位测量

根据设计图纸，以原有异丙醇罐防火墙中心为起点，按原有异丙醇罐防火墙的走向向南98.5m为强夯区南边界（含3 m的护夯带）。距西侧海防堤向南5-8m为单击夯击能2000KN・m的强夯置换法施工区域。

4.3.2 夯点测放

以距原有异丙醇罐防火墙中心向南14米为第一列夯点，列距为6米，向南共布设了15列夯点，以距西侧海防堤5米为第一排夯点，排距为6米，向东共布设了9排夯点，这样在上述区域内共布设了9排×15列第一遍点夯的夯点，并测夯前各点标高。

4.3.3 挖隔震沟

为保护原有异丙醇罐和污水池的安全，以距原有异丙醇罐罐边向南12m为中心线，垂直于油罐轴线方向挖隔振沟，采用挖掘机挖掘。

4.3.4 强夯施工

强夯施工时，先完成单击夯击能为3000KN.m的强夯区域的施工，再完成单击夯击能为2000KN.m的强夯区域的施工。施工时按下列步骤进行施工：

（1）清理并平整施工现场；

（2）夯机就位，使夯锤对准夯点位置，误差不超过10cm；

（3）测量夯前锤顶高程，以锤中心处为准；

（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。

（5）用推土机将夯坑填平，并测量场地高程。

（6）最后用低能量满夯，将场地表层夯实，并测量夯后场地高程。

（7）施工过程中对各项参数及施工情况进行详细记录。

5 质量保证措施

为确保工程质量，施工采取了与工程施工组织管理体系相一致的工程施工质量保证体系：项目经理对整个工程质量负全责，项目施工技术负责人对施工技术及工程质量负责，各组长对本组的施工质量负责。

5.1 由技术组和质检组联合将每个工序的设计参数和相关质量标准编制成手册,做到了事先质量控制。

5.2 执行质量报验制度，每个作业组完成每个工序的作业，及时通知质检人员检查，质检人员认定合格后形成记录，并向监理报验。经检验合格的工序才转入下道工序施工。

5.3 所有施工过程均与施工同时形成完整的原始记录，对检查出的质量问题应及时纠正，做到事后及时补救，并做出防控预案考核，严防类似质量问题再发生。

5.4 根据工程实际，制定工程项目质量计划，设置工程质量控制点和过程质量控制点，对各控制点实行重点监控，对施工过程实行动态管理。

6 结论

6.1 本工程地处锦州港区，地层素填土埋深较厚，又要兼顾相邻罐体的安全，因此对素填土采用强夯法进行地基处理；

6.2 施工结束后，由锦州石化委托检测公司对处理后的地基进行了原位检测，强夯后地基承载力达到设计要求。

6.3 事实证明用强夯法来处理厚层填土地基是有效的方法，

6.4 所采取的对原有罐区用坝体的保护措施是有效的。不但具有施工方便、操作简单、造价低等特点，而且还加快了施工进度，保证了施工工期，综合经济效益明显，具有较好的推广价值。

参考文献

[1]建筑地基处理技术规范JGJ79- 2002．北京：中国建筑工业出版社。2002

[2]万泽. 浅谈强夯法在处理某高速公路地基中的应用[J]. 科技资讯. 2008(30)

[3]何立军. 18000kN・m能级强夯地基处理工程实例分析研究[J]. 山西建筑. 2011(05)

[4]高艳民. 某港口工程强夯地基处理与试验区监测技术研究[J]. 科技创新导报. 2011(02)