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【摘要】本文通过某电厂填砂地基密实度检测实例，阐述了标准贯入法施工要点及施工难题的解决方法，供类似工程参考。
【关键词】填砂密实度；标准贯入法检测；施工要点
On the density of filling sand foundation construction method of standard penetration test points
Pang Jia-wei
（Changzhou City Planning and Design Institute Changzhou Jiangsu 213022）
【Abstract】In this paper, the foundation of a sand filling plant density detection example to explain the standard penetration method of construction and construction elements of puzzle solutions for similar projects for reference.
【Key words】Sand filling density;Standard penetration assay;Construction points
1. 引言
经济建设的飞速发展，对土地的需求越来越大，在沿海地区往往采用砂石填海来解决用地困难。随着填海工程的不断增多，如何对这些人工填砂地基土进行检测，需要进行实践和探索。
2. 常用检测方法比较
2.1 动力触探法。一般采用重型动力触探和超重型动力触探。利用落锤连续击打锥形触探头，使其贯入土层，并记录贯入击数来判定地基土的密实度。可以达到比较深的检测深度，且检测施工比较简单。一般运用于采用碎石类材料填海地基土检测。
2.2 标准贯入法。利用标贯落锤击打标贯器，使其贯入地基土层，并记录贯入击数来判定地基土密实度，且利用标贯器取样和贯入击数可相互印证。一般适用于采用砂类材料填海的地基土检测。
2.3 静力触探法。利用触探贯入时连续记录的锥尖阻力（qc）和侧摩阻力（fs）来分析判定地层密实度，可以较完整的评价整个填土层厚度内的密实度变化情况。一般适用于采用粘性素土填海的地基土检测。
所以应根据填海区域不同回填土材料而采用相应的检测方法。场区检测点的选定：待检场区可按方格网式布置检测点，点距一般为25～30M，根据需要可加密检测点，重要设施可直接在基础位置上布检测点。
3. 工程实例
3.1 工程概况。深圳某电厂选址在深圳市蛇口妈湾滩涂，地基为经过清除滩涂淤泥后，采用黄砂填海而成的人工地基。填海砂料以中、粗石英砂粒为主。填砂层厚度一般为13～16m，最厚处达到20m。由于是短期内快速填海，由砂粒形成的人工地基十分松软，设计要求对填海砂层进行地基加密处理。经处理的填砂层密实度需达中密以上时，才能进行桩基础及其他基础设施的施工。有关单位先后采用振冲，爆破，强夯等方法分别对厂区范围内不同地块进行地基加密处理。为检验上述方法地基处理效果孰优孰劣，以及经处理后填砂层密实度是否满足设计要求，需对填砂层密实度进行检测方并作出评价。
3.2 检测方案选定。根据设计要求，最初考虑采用标准贯入试验结合静力触探的方法，依据地基基础设计规范的具体规定见表1：
表1
注：当用静力触探探头阻力判定砂土密实度时，可根据当地经验判定。
检测中因静力触探地锚反力不足，且现场又无重物可作反力装置，静力触探深度达不到设计要求的检测深度，故也否定了静力触探，确定全部采用现场标准贯入试验方法。在场区内按方格网式布置检测点，检测孔孔距一般为25～30m。在填砂层厚度范围内，每隔1～1.5m作标准贯入试验一次，以检测填砂层的加密处理效果。
3.3 检测及质量保证措施。
3.3.1 钻进工艺的选择。要保证标准贯入试验的检测质量与贯入数据的真实可靠。首先要保证的是钻孔过程中，标贯试验深度处的砂层尽量不受扰动。在现场检测施工中发现，若采用回旋钻进法有以下缺点：（1）由于场区围堰外即是大海，而填砂层十分松散。致使钻进用泥浆大量流失而钻进困难，且易塌孔；（2）填砂层中混有卵石、砾砂，无法随泥浆冲至地面。造成标贯试验时孔底残留物太多，标贯器达不到预定的试验深度而不能进行标贯试验。于是决定全部采用冲击钻跟管钻进施工工艺。即一边用冲击锤冲击钻进，一边紧跟着下套管，在达到预定钻孔测试深度后，再用带平口阀门的提砂筒慢慢将套管中的砂石掏去，掏出套管底部约10cm，随即进行标贯试验。该方法由于有套管保护钻孔孔壁，粗砂，卵石也都由提砂筒带出，孔底残留基本没有，标贯处的砂层不受扰动，从而保证了标贯试验质量和贯入击数的可靠性。
3.3.2 涌砂现象处理。由于场区紧邻大海，海平面以下砂层含水量为饱和状态。当钻孔深度底于海平面时，填砂层砂粒在水位差作用下大量涌入套管内，形成涌砂。随着钻探深度的增加，涌砂现象越严重，有时竟能涌入套管底部1m多。
根据以往经验，首先使用了压水法，即在套管中始终灌满水，利用水位差的压力来阻止涌砂。压水有一定作用，但仍有少量涌砂出现。继而采用泥浆压砂，即用白泥粉捣成人工泥浆灌入钻孔套管内，压砂效果明显提高。后又继续在泥浆配比上下功夫，增加白泥粉含量以增加泥浆比重，并加入片碱等措施来加大泥浆的粘度及张力。最终取得了满意的效果。即使在厚达20m的填砂层底部，也能抑制住涌砂现象的发生。保证了标贯处的砂层不受扰动，标贯击N真实可靠。
3.3.3 技术要领总结。在保证标贯质量的同时，不断提高检测效率，提高操作水平，并得出了“快，慢，轻，勤”的四字操作要领：（1）即在作标贯试验时，上下钻具要快；（2）冲击钻进时上下提砂筒要慢，防止因提引钻具速度过快造成孔底泥浆压力骤减而出现涌砂；（3）抽砂时，抽砂筒动作要轻，以减少对标贯试验处砂层的冲击扰动；（4）经常向钻孔内灌泥浆要勤，以保证泥浆对孔底有足够的压力，以防止涌砂现象发生。
4. 结语
由于采取了以上这些措施，大大提高了现场标贯试验的成功率，检测速度也相应得到提高，由最初每天检测一个孔，提高到每天能完成四个检测孔。在两个多月的时间里，用标贯法共检测了加密填砂地基的强夯区二个地块，爆破区三个地块，振冲区六个地块。完成标准贯入检测孔130个，检测面积十万多平方米。由于及时对处理过的地基进行了检测，使得达标地块可以及时转入基础施工，同时这些数据也及时反馈到地基处理施工现场，进一步提高了地基处理效果。现场检测过程得到严格质量监理，并以高质量的标贯试验及可靠的数据赢得了现场地基处理施工单位的信任及好评。实践证明，采取适当的钻孔措施并配合标准贯入试验，对填砂地基进行密实度检测是一种较好的方法，也为类似工程检测积累了一定的成功经验。
参考文献
［1］ 地基处理手册编写委员会.地基处理手册［J］.中国建筑工业出版社，1994.
［2］ 中华人民共和国建设部.GB50021-2001.岩土工程勘察规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.
［3］ 中华人民共和国建设部.GB50007-2002建筑地基基础设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社2002.
［文章编号］1006-7619（2011）04-20-391
［作者简介］ 庞家伟，男（1953.9-），职称：工程师，工作单位：常州市规划设计院。
【关键词】填砂密实度；标准贯入法检测；施工要点
On the density of filling sand foundation construction method of standard penetration test points
Pang Jia-wei
（Changzhou City Planning and Design Institute Changzhou Jiangsu 213022）
【Abstract】In this paper, the foundation of a sand filling plant density detection example to explain the standard penetration method of construction and construction elements of puzzle solutions for similar projects for reference.
【Key words】Sand filling density;Standard penetration assay;Construction points
1. 引言
经济建设的飞速发展，对土地的需求越来越大，在沿海地区往往采用砂石填海来解决用地困难。随着填海工程的不断增多，如何对这些人工填砂地基土进行检测，需要进行实践和探索。
2. 常用检测方法比较
2.1 动力触探法。一般采用重型动力触探和超重型动力触探。利用落锤连续击打锥形触探头，使其贯入土层，并记录贯入击数来判定地基土的密实度。可以达到比较深的检测深度，且检测施工比较简单。一般运用于采用碎石类材料填海地基土检测。
2.2 标准贯入法。利用标贯落锤击打标贯器，使其贯入地基土层，并记录贯入击数来判定地基土密实度，且利用标贯器取样和贯入击数可相互印证。一般适用于采用砂类材料填海的地基土检测。
2.3 静力触探法。利用触探贯入时连续记录的锥尖阻力（qc）和侧摩阻力（fs）来分析判定地层密实度，可以较完整的评价整个填土层厚度内的密实度变化情况。一般适用于采用粘性素土填海的地基土检测。
所以应根据填海区域不同回填土材料而采用相应的检测方法。场区检测点的选定：待检场区可按方格网式布置检测点，点距一般为25～30M，根据需要可加密检测点，重要设施可直接在基础位置上布检测点。
3. 工程实例
3.1 工程概况。深圳某电厂选址在深圳市蛇口妈湾滩涂，地基为经过清除滩涂淤泥后，采用黄砂填海而成的人工地基。填海砂料以中、粗石英砂粒为主。填砂层厚度一般为13～16m，最厚处达到20m。由于是短期内快速填海，由砂粒形成的人工地基十分松软，设计要求对填海砂层进行地基加密处理。经处理的填砂层密实度需达中密以上时，才能进行桩基础及其他基础设施的施工。有关单位先后采用振冲，爆破，强夯等方法分别对厂区范围内不同地块进行地基加密处理。为检验上述方法地基处理效果孰优孰劣，以及经处理后填砂层密实度是否满足设计要求，需对填砂层密实度进行检测方并作出评价。
3.2 检测方案选定。根据设计要求，最初考虑采用标准贯入试验结合静力触探的方法，依据地基基础设计规范的具体规定见表1：
表1
注：当用静力触探探头阻力判定砂土密实度时，可根据当地经验判定。
检测中因静力触探地锚反力不足，且现场又无重物可作反力装置，静力触探深度达不到设计要求的检测深度，故也否定了静力触探，确定全部采用现场标准贯入试验方法。在场区内按方格网式布置检测点，检测孔孔距一般为25～30m。在填砂层厚度范围内，每隔1～1.5m作标准贯入试验一次，以检测填砂层的加密处理效果。
3.3 检测及质量保证措施。
3.3.1 钻进工艺的选择。要保证标准贯入试验的检测质量与贯入数据的真实可靠。首先要保证的是钻孔过程中，标贯试验深度处的砂层尽量不受扰动。在现场检测施工中发现，若采用回旋钻进法有以下缺点：（1）由于场区围堰外即是大海，而填砂层十分松散。致使钻进用泥浆大量流失而钻进困难，且易塌孔；（2）填砂层中混有卵石、砾砂，无法随泥浆冲至地面。造成标贯试验时孔底残留物太多，标贯器达不到预定的试验深度而不能进行标贯试验。于是决定全部采用冲击钻跟管钻进施工工艺。即一边用冲击锤冲击钻进，一边紧跟着下套管，在达到预定钻孔测试深度后，再用带平口阀门的提砂筒慢慢将套管中的砂石掏去，掏出套管底部约10cm，随即进行标贯试验。该方法由于有套管保护钻孔孔壁，粗砂，卵石也都由提砂筒带出，孔底残留基本没有，标贯处的砂层不受扰动，从而保证了标贯试验质量和贯入击数的可靠性。
3.3.2 涌砂现象处理。由于场区紧邻大海，海平面以下砂层含水量为饱和状态。当钻孔深度底于海平面时，填砂层砂粒在水位差作用下大量涌入套管内，形成涌砂。随着钻探深度的增加，涌砂现象越严重，有时竟能涌入套管底部1m多。
根据以往经验，首先使用了压水法，即在套管中始终灌满水，利用水位差的压力来阻止涌砂。压水有一定作用，但仍有少量涌砂出现。继而采用泥浆压砂，即用白泥粉捣成人工泥浆灌入钻孔套管内，压砂效果明显提高。后又继续在泥浆配比上下功夫，增加白泥粉含量以增加泥浆比重，并加入片碱等措施来加大泥浆的粘度及张力。最终取得了满意的效果。即使在厚达20m的填砂层底部，也能抑制住涌砂现象的发生。保证了标贯处的砂层不受扰动，标贯击N真实可靠。
3.3.3 技术要领总结。在保证标贯质量的同时，不断提高检测效率，提高操作水平，并得出了“快，慢，轻，勤”的四字操作要领：（1）即在作标贯试验时，上下钻具要快；（2）冲击钻进时上下提砂筒要慢，防止因提引钻具速度过快造成孔底泥浆压力骤减而出现涌砂；（3）抽砂时，抽砂筒动作要轻，以减少对标贯试验处砂层的冲击扰动；（4）经常向钻孔内灌泥浆要勤，以保证泥浆对孔底有足够的压力，以防止涌砂现象发生。
4. 结语
由于采取了以上这些措施，大大提高了现场标贯试验的成功率，检测速度也相应得到提高，由最初每天检测一个孔，提高到每天能完成四个检测孔。在两个多月的时间里，用标贯法共检测了加密填砂地基的强夯区二个地块，爆破区三个地块，振冲区六个地块。完成标准贯入检测孔130个，检测面积十万多平方米。由于及时对处理过的地基进行了检测，使得达标地块可以及时转入基础施工，同时这些数据也及时反馈到地基处理施工现场，进一步提高了地基处理效果。现场检测过程得到严格质量监理，并以高质量的标贯试验及可靠的数据赢得了现场地基处理施工单位的信任及好评。实践证明，采取适当的钻孔措施并配合标准贯入试验，对填砂地基进行密实度检测是一种较好的方法，也为类似工程检测积累了一定的成功经验。
参考文献
［1］ 地基处理手册编写委员会.地基处理手册［J］.中国建筑工业出版社，1994.
［2］ 中华人民共和国建设部.GB50021-2001.岩土工程勘察规范［S］.北京：中国建筑工业出版社，2009.
［3］ 中华人民共和国建设部.GB50007-2002建筑地基基础设计规范［S］.北京：中国建筑工业出版社2002.
［文章编号］1006-7619（2011）04-20-391
［作者简介］ 庞家伟，男（1953.9-），职称：工程师，工作单位：常州市规划设计院。