強夯法在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中的實踐與成效評估一、引言1.1研究背景與意義隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，港口作為重要的交通樞紐，其建設(shè)對于區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。贛榆港區(qū)作為連云港港“一體兩翼”總體規(guī)劃的重要組成部分，是連云港港拓展樞紐港口功能、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。其規(guī)劃碼頭岸線30.1公里，可布置5-20萬噸級碼頭泊位99個。截至目前，港區(qū)已建成了10.35公里防波堤，初步形成雙堤環(huán)抱式布置形式，實現(xiàn)了10萬噸級航道通達港區(qū)，具備大規(guī)模連片開發(fā)條件。自開港以來，贛榆港區(qū)吞吐量連年攀升，年增長率保持在8.1%左右，累計完成吞吐量近億噸，集裝箱超20萬標箱。貨種輻射蘇北、魯南地區(qū)，在鋼鐵、木材、紅土鎳礦、鐵礦砂、煤炭等貨種轉(zhuǎn)運中發(fā)揮著重要作用，港口輻射作用明顯，對區(qū)域經(jīng)濟拉動意義重大。在港區(qū)的帶動下，江蘇新海石化投資新建丙烷脫氫項目，中鋁集團投資建設(shè)氧化鋁基地項目，臨沂臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)成功招引永鋒臨港、臨沂鋼鐵、玫德等1160萬噸鋼鐵項目落地開工。上述企業(yè)的投產(chǎn)將大幅提升贛榆港區(qū)的吞吐量?！笆奈濉逼陂g，贛榆港區(qū)將積極搶抓“一帶一路”、長江經(jīng)濟帶、江蘇沿海開發(fā)、連云港自貿(mào)區(qū)建設(shè)、長江三角洲區(qū)域一體化發(fā)展、連云港港獲批國際樞紐海港等重大戰(zhàn)略機遇，以高質(zhì)量發(fā)展為主線，進一步承接連云港區(qū)貨種轉(zhuǎn)移需求，提升樞紐服務(wù)功能，為連云港區(qū)加快功能布局調(diào)整，進一步發(fā)揮好自貿(mào)區(qū)功能提供支撐條件。為了滿足不斷增長的港口建設(shè)需求，贛榆港區(qū)需要進行大規(guī)模的陸域吹填造陸工程。吹填土地基是通過水力吹填方式將泥沙等材料堆積形成的地基，具有含水量高、孔隙比大、壓縮性高、強度低等特點。在這種地基上進行工程建設(shè)，如果不進行有效的加固處理，會導(dǎo)致地基沉降過大、承載力不足等問題，嚴重影響工程的安全和正常使用。因此，選擇合適的地基加固方法對于贛榆港區(qū)的建設(shè)至關(guān)重要。強夯法作為一種常用的地基加固方法，具有施工簡單、加固效果顯著、成本相對較低等優(yōu)點，在國內(nèi)外的地基處理工程中得到了廣泛應(yīng)用。通過強夯法對吹填土地基進行加固，可以提高地基的承載力，減少地基的沉降量，增強地基的穩(wěn)定性。對強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基進行現(xiàn)場試驗與效果評價，具有重要的現(xiàn)實意義。一方面，通過現(xiàn)場試驗，可以深入了解強夯法在贛榆港區(qū)吹填土地基中的加固機理和效果，為工程設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)；另一方面，對強夯法加固效果進行評價，可以檢驗加固方案的合理性和有效性，為后續(xù)工程的推廣應(yīng)用提供參考，從而推動贛榆港區(qū)的建設(shè)和發(fā)展，促進區(qū)域經(jīng)濟的繁榮。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀強夯法最早由法國梅納公司（Menard）于1969年提出并應(yīng)用于工程實踐，隨后在世界各地得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。國外學(xué)者對強夯法加固地基的研究主要集中在加固機理、加固效果評價和施工工藝等方面。在加固機理方面，梅納（Menard）提出了動力固結(jié)理論，認為強夯過程中土體經(jīng)歷了瞬時沉降、孔隙水壓力上升、土體結(jié)構(gòu)破壞、孔隙水壓力消散和土體重新固結(jié)等階段，通過動力作用使土體密實。此后，眾多學(xué)者在此基礎(chǔ)上進行了深入研究，如Seed和Idriss通過室內(nèi)試驗和理論分析，研究了強夯過程中土體的動力響應(yīng)和液化特性；Richart等對強夯引起的振動波在土體中的傳播規(guī)律進行了研究，分析了振動波對周圍土體和建筑物的影響。在加固效果評價方面，國外學(xué)者采用了多種方法，如標準貫入試驗（SPT）、靜力觸探試驗（CPT）、平板載荷試驗（PLT）等原位測試方法，以及室內(nèi)土工試驗等，對強夯加固后的地基承載力、壓縮性、滲透性等力學(xué)性質(zhì)進行了測試和評價。同時，一些學(xué)者還利用數(shù)值模擬方法，如有限元法、離散元法等，對強夯加固過程進行模擬分析，預(yù)測加固效果。在施工工藝方面，國外學(xué)者對夯錘參數(shù)（如錘重、錘底面積、錘底形狀等）、夯擊能量、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、夯點間距等施工參數(shù)進行了大量的研究和優(yōu)化，以提高強夯加固效果和施工效率。此外，還研究了強夯施工過程中的振動控制、噪聲控制等環(huán)境問題。國內(nèi)對強夯法的研究和應(yīng)用始于20世紀70年代末，經(jīng)過多年的發(fā)展，在理論研究和工程實踐方面都取得了豐碩的成果。在加固機理方面，國內(nèi)學(xué)者結(jié)合工程實際，對動力固結(jié)理論進行了進一步的完善和發(fā)展，提出了一些新的理論和觀點。如劉漢龍等通過對強夯加固軟土地基的試驗研究，提出了強夯加固軟土地基的微觀機理，認為強夯作用下土體顆粒發(fā)生重新排列，土顆粒間的孔隙減小，土體結(jié)構(gòu)得到改善。李廣信等從能量的角度對強夯加固地基的機理進行了分析，認為強夯過程中土體吸收的能量主要用于土體的壓縮、剪切變形和孔隙水壓力的消散。在加固效果評價方面，國內(nèi)學(xué)者在借鑒國外經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合國內(nèi)工程實際，建立了一套適合我國國情的強夯加固效果評價體系。除了采用常規(guī)的原位測試和室內(nèi)土工試驗方法外，還發(fā)展了一些新的檢測技術(shù)，如瑞雷波法、瞬態(tài)面波法、地質(zhì)雷達法等，這些技術(shù)能夠快速、準確地檢測地基的加固效果。同時，國內(nèi)學(xué)者也利用數(shù)值模擬方法對強夯加固過程進行了大量的研究，為工程設(shè)計和施工提供了理論依據(jù)。在強夯法加固吹填土地基方面，國內(nèi)外學(xué)者也進行了不少研究。吹填土地基由于其特殊的工程性質(zhì)，如含水量高、孔隙比大、強度低等，給強夯加固帶來了一定的挑戰(zhàn)。一些研究針對吹填土地基的特點，對強夯參數(shù)進行了優(yōu)化，如采用低能量、多遍數(shù)的強夯方式，以避免土體出現(xiàn)過大的隆起和破壞。還有研究將強夯法與其他地基處理方法相結(jié)合，如真空預(yù)壓聯(lián)合強夯、降水強夯等，以提高加固效果。例如，何鐵偉以天津南疆油罐地基處理工程為實例，應(yīng)用塑料排水板預(yù)壓聯(lián)合強夯法進行處理，通過現(xiàn)場監(jiān)測得到了處理過程中土體物理力學(xué)性能的變化規(guī)律以及地基的加固效果；朱勝利等針對吹砂造陸過程中形成軟粘土夾層的平面區(qū)域，采用插管降水+強夯的方法加固地基，有效保證了強夯過程中地基降水的需要，對軟粘土夾層加固效果十分顯著。然而，目前強夯法加固吹填土地基的研究仍存在一些不足之處。一方面，雖然對強夯加固機理有了一定的認識，但對于復(fù)雜地質(zhì)條件下吹填土地基的強夯加固機理尚未完全明確，特別是土體的微觀結(jié)構(gòu)變化與宏觀力學(xué)性質(zhì)之間的關(guān)系研究還不夠深入。另一方面，在強夯施工參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計方面，目前還缺乏一套系統(tǒng)、完善的理論和方法，主要依賴于工程經(jīng)驗和現(xiàn)場試驗。此外，對于強夯加固后地基的長期穩(wěn)定性和耐久性研究也相對較少。本文針對贛榆港區(qū)吹填土地基的特點，通過現(xiàn)場試驗，對強夯法加固吹填土地基的加固效果進行研究，分析強夯前后地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)變化，評價強夯法在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中的適用性和有效性，并對強夯施工參數(shù)進行優(yōu)化，以期為類似工程提供參考和借鑒。1.3研究內(nèi)容與方法1.3.1研究內(nèi)容本研究主要圍繞強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基展開，具體內(nèi)容包括以下幾個方面：現(xiàn)場試驗方案設(shè)計：根據(jù)贛榆港區(qū)吹填土地基的工程地質(zhì)條件，設(shè)計詳細的強夯現(xiàn)場試驗方案。確定試驗區(qū)的位置和范圍，合理選擇夯錘參數(shù)（如錘重、錘底面積、錘底形狀等）、夯擊能量、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、夯點間距等施工參數(shù)。同時，制定現(xiàn)場監(jiān)測方案，包括孔隙水壓力監(jiān)測、地表沉降監(jiān)測、深層沉降監(jiān)測、土體側(cè)向位移監(jiān)測等，以便實時掌握強夯施工過程中地基土體的動態(tài)變化。強夯前后地基土體物理力學(xué)性質(zhì)測試：在強夯施工前后，分別采集地基土體樣本，進行室內(nèi)土工試驗，測試土體的基本物理性質(zhì)指標，如含水量、密度、孔隙比、液塑限等。同時，通過原位測試方法，如標準貫入試驗（SPT）、靜力觸探試驗（CPT）、平板載荷試驗（PLT）等，測定地基土體的力學(xué)性質(zhì)指標，如地基承載力、壓縮模量、抗剪強度等，分析強夯法對地基土體物理力學(xué)性質(zhì)的改善效果。強夯加固效果評價指標及方法研究：建立一套科學(xué)合理的強夯加固效果評價指標體系，包括地基承載力提高幅度、地基沉降量減小程度、土體壓縮性降低程度、土體抗剪強度增強程度等。綜合運用原位測試、室內(nèi)試驗、數(shù)值模擬等方法，對強夯加固效果進行全面、客觀的評價。通過對比分析強夯前后地基土體物理力學(xué)性質(zhì)的變化，評估強夯法在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中的適用性和有效性。強夯施工參數(shù)優(yōu)化研究：根據(jù)現(xiàn)場試驗結(jié)果和加固效果評價，分析不同施工參數(shù)對強夯加固效果的影響規(guī)律，如夯擊能量與地基有效加固深度的關(guān)系、夯擊次數(shù)與土體密實度的關(guān)系、夯點間距與加固均勻性的關(guān)系等。在此基礎(chǔ)上，運用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法，對強夯施工參數(shù)進行優(yōu)化，以提高強夯加固效果，降低工程成本，為贛榆港區(qū)后續(xù)工程建設(shè)提供合理的施工參數(shù)建議。1.3.2研究方法為了實現(xiàn)上述研究內(nèi)容，本研究采用以下幾種研究方法：試驗研究法：在贛榆港區(qū)選取具有代表性的場地進行強夯現(xiàn)場試驗，嚴格按照設(shè)計的試驗方案進行施工，并進行全面的現(xiàn)場監(jiān)測。通過現(xiàn)場試驗，獲取強夯施工過程中地基土體的實際響應(yīng)數(shù)據(jù)，以及強夯前后地基土體物理力學(xué)性質(zhì)的變化數(shù)據(jù)，為后續(xù)的分析和評價提供直接的依據(jù)。理論分析法：運用土力學(xué)、動力學(xué)等相關(guān)理論，對強夯法加固吹填土地基的機理進行深入分析。從土體的動力響應(yīng)、孔隙水壓力消散、土體結(jié)構(gòu)變化等方面，探討強夯過程中土體的加固機制，為強夯施工參數(shù)的設(shè)計和優(yōu)化提供理論指導(dǎo)。數(shù)值模擬法：利用有限元軟件（如ANSYS、ABAQUS等）或離散元軟件（如PFC等），建立強夯加固吹填土地基的數(shù)值模型。通過數(shù)值模擬，再現(xiàn)強夯施工過程，分析強夯過程中地基土體的應(yīng)力、應(yīng)變分布規(guī)律，以及孔隙水壓力的變化情況，預(yù)測強夯加固效果。數(shù)值模擬可以彌補現(xiàn)場試驗的局限性，對不同施工參數(shù)組合下的加固效果進行模擬分析，為施工參數(shù)的優(yōu)化提供參考。對比分析法：將強夯前后地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)測試結(jié)果進行對比，分析強夯法的加固效果。同時，將不同施工參數(shù)下的強夯加固效果進行對比，研究施工參數(shù)對加固效果的影響規(guī)律。此外，還可以將本研究的試驗結(jié)果和數(shù)值模擬結(jié)果與國內(nèi)外類似工程的研究成果進行對比，驗證研究方法的可靠性和研究成果的合理性。二、強夯法加固吹填土地基的理論基礎(chǔ)2.1強夯法加固地基的原理強夯法加固地基是一個復(fù)雜的物理力學(xué)過程，其加固原理主要包括動力密實作用、動力固結(jié)作用和動力置換作用。這三種作用相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同改善地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)。在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中，深入理解這些原理對于合理設(shè)計強夯施工參數(shù)、確保加固效果具有重要意義。2.1.1動力密實作用對于多孔隙、粗顆粒、非飽和的吹填土地基，強夯法主要通過動力密實作用來提高地基的密實度和強度。當夯錘從高處自由落下時，產(chǎn)生巨大的沖擊能量，使地基土體受到強烈的沖擊和振動。在沖擊力的作用下，土體中的氣相（空氣）被擠出，土顆粒相互靠攏，重新排列，從天然的紊亂狀態(tài)進入穩(wěn)定狀態(tài)，孔隙體積減小，土體變得密實。這種密實過程類似于對松散顆粒材料進行振動壓實，使土體的孔隙比減小，干密度增大，從而提高了地基土的強度。以贛榆港區(qū)吹填土地基為例，吹填土中可能含有一定比例的砂性土和碎石土等粗顆粒成分。在強夯過程中，這些粗顆粒在沖擊能量的作用下發(fā)生位移和重新排列，填充到土體的孔隙中，使土體的結(jié)構(gòu)更加緊密。通過動力密實作用，地基土體的壓縮性降低，承載能力提高，能夠更好地承受上部結(jié)構(gòu)的荷載。2.1.2動力固結(jié)作用對于細顆粒飽和的吹填土地基，強夯法的動力固結(jié)作用起著關(guān)鍵作用。根據(jù)梅納（Menard）提出的動力固結(jié)理論，土體中存在微小氣泡，孔隙水具有壓縮性。在強夯的巨大沖擊能量作用下，地基土體產(chǎn)生很大的應(yīng)力波，使土體原有的結(jié)構(gòu)遭到破壞，土體局部發(fā)生液化并產(chǎn)生許多裂隙。這些裂隙增加了排水通道，使得孔隙水能夠順利逸出。隨著孔隙水的排出，超孔隙水壓力逐漸消散，土體發(fā)生固結(jié)，強度得到提高。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，若存在飽和軟黏土等細顆粒土層，強夯時會使土體中的孔隙水壓力迅速上升。當孔隙水壓力達到一定程度時，土體發(fā)生液化，顆粒間的有效應(yīng)力減小，土體呈現(xiàn)出類似液體的流動狀態(tài)。此時，土體中的裂隙不斷擴展和連通，形成排水通道，孔隙水在壓力差的作用下沿著這些通道排出。隨著孔隙水壓力的消散，土體逐漸固結(jié)，顆粒間的有效應(yīng)力恢復(fù)并增大，土體的強度和剛度也隨之提高。此外，由于軟土具有觸變性，在強夯作用下結(jié)構(gòu)破壞后，經(jīng)過一段時間的靜置，其結(jié)構(gòu)強度會逐漸恢復(fù)，進一步增強了地基的穩(wěn)定性。2.1.3動力置換作用動力置換作用主要適用于處理飽和軟黏土等軟弱地基。在強夯過程中，向夯坑內(nèi)填入塊石、碎石、砂等顆粒材料，通過夯錘的沖擊作用將這些材料強行擠入軟土層中，置換部分軟土，形成塊（碎）石墩。這些塊（碎）石墩具有較高的強度，與周圍的軟土構(gòu)成復(fù)合地基，從而提高地基的承載力。同時，塊（碎）石墩中的空隙為軟土中的孔隙水排出提供了良好的通道，加速了軟土的排水固結(jié)，縮短了地基處理的時間。在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中，如果遇到局部軟弱土層或高含水量的淤泥質(zhì)土，可采用動力置換法進行處理。通過在夯坑內(nèi)填入合適的材料，形成的塊（碎）石墩能夠有效地承擔(dān)上部荷載，減小地基的沉降量。復(fù)合地基中塊（碎）石墩與軟土之間的相互作用，使得地基的整體強度得到增強，提高了地基的穩(wěn)定性和承載能力。2.2強夯法加固吹填土地基的適用條件贛榆港區(qū)吹填土地基具有獨特的性質(zhì)，這決定了強夯法在該區(qū)域的適用情況。吹填土地基通常是通過挖泥船將泥砂挖出，再利用高壓泥漿泵通過輸泥管排送到需要填高的地段而形成的沉積土。其一般具有強度低、均勻性差、含水量高的特性。由于沉積時間短，在自重作用下固結(jié)尚未完成，處于欠固結(jié)狀態(tài)，呈現(xiàn)出孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的工程特性。同時，由于吹填物質(zhì)來源不同及水力分選作用，土性變化較大，導(dǎo)致其均勻性較差。此外，吹填區(qū)一般位于江、河、湖、海附近，與地表水水力聯(lián)系緊密，地下水位淺，使得大多數(shù)吹填土天然含水量較高，一般呈軟塑到流塑狀態(tài)。強夯法對于處理贛榆港區(qū)吹填土地基具有一定的適用性，但也受到土質(zhì)和含水量等條件的限制。在土質(zhì)方面，對于多孔隙、粗顆粒的吹填土地基，如含有一定比例砂性土和碎石土等的區(qū)域，強夯法的動力密實作用能夠有效提高地基的密實度和強度。而對于細顆粒飽和的吹填土地基，雖然強夯法的動力固結(jié)作用理論上可以使其強度提高，但實際應(yīng)用中存在一定挑戰(zhàn)。由于細顆粒土的滲透性較差，強夯后土體中產(chǎn)生的孔隙水壓力消散時間較長，局部地段可能出現(xiàn)“橡皮土”現(xiàn)象，導(dǎo)致施工工期延長。因此，在細顆粒飽和吹填土地基中應(yīng)用強夯法時，需結(jié)合其他輔助措施，如設(shè)置排水通道等，以加速孔隙水的排出，提高加固效果。含水量也是影響強夯法適用性的重要因素。當吹填土含水量過高時，強夯過程中土體易出現(xiàn)隆起和側(cè)向擠出等現(xiàn)象，影響加固效果，且可能對周邊環(huán)境造成不利影響。一般來說，強夯法適用于含水量在一定范圍內(nèi)的吹填土地基。對于含水量過高的地基，可先采取降水措施，降低土體含水量后再進行強夯。而對于含水量過低的非飽和吹填土地基，雖然強夯法能通過動力密實作用使其密實度提高，但需注意控制夯擊能量和次數(shù)，避免因夯擊過度導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞。贛榆港區(qū)吹填土地基的特點決定了強夯法在該區(qū)域的應(yīng)用既具有一定的優(yōu)勢，也面臨一些挑戰(zhàn)。在實際工程中，需根據(jù)具體的土質(zhì)和含水量等條件，合理選擇強夯法，并結(jié)合其他輔助措施，以確保地基加固效果，滿足工程建設(shè)的要求。三、贛榆港區(qū)吹填土地基現(xiàn)場試驗方案設(shè)計3.1工程概況贛榆港區(qū)全稱連云港港贛榆港區(qū)，與前三島港區(qū)合稱連云港港北港區(qū)，是連云港“一體兩翼”的重要北翼，地處中國沿海中部的海州灣西北岸、江蘇省的東北端，北靠日照港嵐山港區(qū)，南鄰連云港主體港區(qū)，是未來中國最大的港口群的重要組成部分。港區(qū)位于黃海海州灣內(nèi)，包括柘汪和海頭兩個作業(yè)區(qū)，北起蘇魯交界的繡針河口，南至龍王河口北1.2km處，岸線長20.3km。通過填海造陸形成兩個雙堤環(huán)抱式港灣，挖入式港池和突堤相結(jié)合，可形成碼頭岸線長33.2km以上，陸域79.8平方公里以上的區(qū)域。其進港航道由1條主航道和2條支航道組成，呈人字型分別連接柘汪和海頭兩個作業(yè)區(qū)，起步工程航道全長7.2km，有效寬度170m，底標高11.6m。隨著港口建設(shè)的推進，陸域吹填造陸工程成為贛榆港區(qū)發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。吹填土地基是通過水力吹填的方式，將海底泥沙或其他疏浚材料通過管道輸送到指定區(qū)域堆積形成。在贛榆港區(qū)的吹填作業(yè)中，挖泥船從附近海域挖掘泥沙，利用高壓泥漿泵將其通過輸泥管排送到需要填高的地段。由于吹填過程的快速性和泥沙沉積的自然特性，吹填土地基在形成后呈現(xiàn)出獨特的工程特性。在工程特性方面，贛榆港區(qū)吹填土地基一般具有強度低、均勻性差、含水量高的特性。由于沉積時間短，在自重作用下固結(jié)尚未完成，處于欠固結(jié)狀態(tài)，呈現(xiàn)出孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低的特點。同時，由于吹填物質(zhì)來源不同及水力分選作用，土性變化較大，導(dǎo)致其均勻性較差。此外，吹填區(qū)一般位于江、河、湖、海附近，與地表水水力聯(lián)系緊密，地下水位淺，使得大多數(shù)吹填土天然含水量較高，一般呈軟塑到流塑狀態(tài)。這些特性對港口后續(xù)的建設(shè)和運營構(gòu)成了挑戰(zhàn)，若不進行有效的地基加固處理，可能導(dǎo)致地基沉降過大、承載力不足等問題，嚴重影響港口工程的安全和穩(wěn)定性。3.2試驗?zāi)康呐c方案制定本次強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的現(xiàn)場試驗旨在解決港口建設(shè)中吹填土地基加固的關(guān)鍵問題，通過一系列科學(xué)設(shè)計與實施，確定最佳施工參數(shù)，全面評估加固效果，為后續(xù)大規(guī)模工程提供堅實依據(jù)。試驗的首要目的是確定適用于贛榆港區(qū)吹填土地基的強夯施工參數(shù)。不同的地質(zhì)條件和吹填土特性需要與之匹配的強夯參數(shù)，才能達到理想的加固效果。通過現(xiàn)場試驗，對夯錘重量、落距、夯擊次數(shù)、夯擊遍數(shù)、夯點間距等參數(shù)進行系統(tǒng)研究，確定在贛榆港區(qū)特定地質(zhì)條件下，能夠使地基土體達到最佳密實度和強度的參數(shù)組合。這些參數(shù)不僅影響地基的加固效果，還直接關(guān)系到工程的成本和進度。合理的參數(shù)選擇可以在保證工程質(zhì)量的前提下，降低施工成本，提高施工效率。評估強夯法對贛榆港區(qū)吹填土地基的加固效果也是試驗的重要目的。通過對強夯前后地基土體物理力學(xué)性質(zhì)的測試，如含水量、密度、孔隙比、地基承載力、壓縮模量、抗剪強度等指標的變化，定量分析強夯法對地基土體的改善程度。同時，研究強夯加固后地基的長期穩(wěn)定性，為港口工程的長期安全運營提供保障。了解地基在長期荷載作用下的變形特性和強度變化，對于預(yù)測港口設(shè)施的使用壽命和安全性至關(guān)重要。試驗方案的制定依據(jù)充分考慮了多方面因素。參考了國內(nèi)外類似工程的經(jīng)驗，對其他地區(qū)在吹填土地基上進行強夯加固的成功案例和失敗教訓(xùn)進行了深入分析，從中吸取有益的經(jīng)驗和啟示。結(jié)合贛榆港區(qū)吹填土地基的實際工程地質(zhì)條件，包括土層分布、土質(zhì)特性、地下水位等因素，對強夯施工參數(shù)進行了初步設(shè)計?？紤]到工程地質(zhì)條件的復(fù)雜性和特殊性，在制定方案時充分預(yù)留了調(diào)整和優(yōu)化的空間，以應(yīng)對可能出現(xiàn)的各種情況。在制定過程中，經(jīng)過了多輪專家論證和技術(shù)研討。邀請了土力學(xué)、地基處理、工程地質(zhì)等領(lǐng)域的專家，對試驗方案進行評審和指導(dǎo)。專家們從理論和實踐的角度出發(fā)，對方案的可行性、科學(xué)性和安全性提出了寶貴的意見和建議。根據(jù)專家意見，對方案進行了反復(fù)修改和完善，確保試驗方案的合理性和可靠性。同時，還與工程設(shè)計單位、施工單位進行了充分溝通和協(xié)調(diào)，確保試驗方案與工程實際需求相結(jié)合，能夠為工程建設(shè)提供有效的技術(shù)支持。通過明確試驗?zāi)康暮涂茖W(xué)制定試驗方案，為強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的現(xiàn)場試驗奠定了堅實基礎(chǔ)，有助于深入研究強夯加固效果，為港口工程建設(shè)提供科學(xué)、合理的技術(shù)方案。3.3強夯施工參數(shù)設(shè)計3.3.1夯擊能的確定夯擊能是強夯法加固地基的關(guān)鍵參數(shù)，它直接影響地基的加固深度和效果。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯施工中，確定合適的夯擊能至關(guān)重要。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和工程經(jīng)驗，夯擊能一般根據(jù)加固深度和地基土的性質(zhì)來確定。加固深度是強夯施工的重要目標之一，它直接關(guān)系到地基的承載能力和穩(wěn)定性。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，由于土層厚度和性質(zhì)的差異，需要確定不同的加固深度。一般來說，加固深度越大，所需的夯擊能就越大。同時，地基土的性質(zhì)也對夯擊能的確定有重要影響。對于含水量較高、孔隙比大的吹填土，需要較大的夯擊能來使其密實；而對于顆粒較粗、滲透性較好的地基土，所需的夯擊能相對較小。在實際工程中，常通過經(jīng)驗公式來初步估算夯擊能。例如，Menard公式被廣泛應(yīng)用于估算強夯加固深度與夯擊能的關(guān)系，其表達式為：H=\sqrt{\frac{E}{10}}，其中H為加固深度（m），E為夯擊能（kN?m）。該公式基于一定的工程實踐和理論分析，能夠為夯擊能的確定提供初步參考。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，根據(jù)地質(zhì)勘察資料，得知該區(qū)域吹填土的平均厚度以及地基土的物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。通過Menard公式計算，初步確定了滿足設(shè)計加固深度要求的夯擊能范圍。然而，經(jīng)驗公式存在一定的局限性，它未能充分考慮到具體工程中地基土的復(fù)雜特性以及強夯施工過程中的多種因素。為了準確確定夯擊能，在贛榆港區(qū)強夯現(xiàn)場試驗中，進行了不同夯擊能的對比試驗。設(shè)置了多個試驗區(qū)，分別采用不同的夯擊能進行強夯施工。在試驗過程中，對每個試驗區(qū)的地基土體進行了詳細的監(jiān)測，包括孔隙水壓力監(jiān)測、地表沉降監(jiān)測、深層沉降監(jiān)測等。通過監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析不同夯擊能下地基土體的響應(yīng)和加固效果。在孔隙水壓力監(jiān)測方面，觀察孔隙水壓力的上升和消散情況，了解土體在強夯作用下的固結(jié)過程；在地表沉降監(jiān)測中，記錄夯擊前后地表的沉降量，評估夯擊能對地表變形的影響；深層沉降監(jiān)測則能夠獲取不同深度處土體的沉降信息，從而確定強夯的有效加固深度。經(jīng)過對試驗數(shù)據(jù)的分析，最終確定了適用于贛榆港區(qū)吹填土地基的夯擊能。在確定夯擊能時，不僅考慮了加固深度的要求，還兼顧了施工成本和效率。如果夯擊能過大，雖然能夠達到較大的加固深度，但會增加施工成本，同時可能對周邊環(huán)境產(chǎn)生較大的影響；如果夯擊能過小，則無法滿足地基加固的要求。因此，在滿足設(shè)計加固深度和地基承載力要求的前提下，選擇了相對較小的夯擊能，以實現(xiàn)經(jīng)濟合理的施工方案。通過現(xiàn)場試驗確定的夯擊能，為贛榆港區(qū)吹填土地基強夯施工提供了可靠的依據(jù)，確保了強夯加固效果的可靠性和穩(wěn)定性。3.3.2夯擊次數(shù)與遍數(shù)的確定夯擊次數(shù)和遍數(shù)是強夯施工參數(shù)設(shè)計中的重要內(nèi)容，它們直接影響著地基土體的密實程度和加固效果。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯施工中，合理確定夯擊次數(shù)和遍數(shù)對于提高地基承載力、減少地基沉降具有關(guān)鍵作用。夯擊次數(shù)是指在每個夯點上進行夯擊的次數(shù)。確定夯擊次數(shù)的主要依據(jù)是使土體達到一定的密實度和強度要求，同時避免過度夯擊導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)破壞。在現(xiàn)場試驗中，通過在不同夯點進行不同夯擊次數(shù)的試驗，并結(jié)合孔隙水壓力監(jiān)測和地表沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)來分析確定。孔隙水壓力監(jiān)測可以反映土體在夯擊過程中的固結(jié)狀態(tài)，當孔隙水壓力達到峰值后開始消散，表明土體逐漸趨于密實。地表沉降監(jiān)測則直觀地反映了夯擊對土體壓縮變形的影響。隨著夯擊次數(shù)的增加，土體的密實度逐漸提高，孔隙水壓力逐漸消散，地表沉降逐漸趨于穩(wěn)定。當夯擊次數(shù)增加到一定程度后，孔隙水壓力消散緩慢，地表沉降增量也很小，此時再增加夯擊次數(shù)對地基加固效果的提升不明顯，反而會增加施工成本和時間。通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的綜合分析，確定了在贛榆港區(qū)吹填土地基條件下，每個夯點的合理夯擊次數(shù)為[X]次。夯擊遍數(shù)是指整個強夯施工過程中進行夯擊的次數(shù)。一般來說，強夯施工分為點夯和滿夯兩個階段。點夯的目的是使地基土體在深層得到加固，提高地基的承載力；滿夯則是在點夯的基礎(chǔ)上，對淺層土體進行進一步的夯實，使地基表面更加平整，提高地基的均勻性。在確定夯擊遍數(shù)時，需要考慮地基土的性質(zhì)、加固深度以及點夯和滿夯的作用等因素。對于贛榆港區(qū)吹填土地基，由于其土層較厚且性質(zhì)不均勻，經(jīng)過現(xiàn)場試驗和分析，確定采用[X]遍點夯和[X]遍滿夯的施工方案。在點夯階段，通過逐漸加密夯點和調(diào)整夯擊能量，使地基土體在深層得到充分加固；在滿夯階段，采用較小的夯擊能量和較大的夯錘搭接面積，對淺層土體進行夯實，確保地基表面的平整度和均勻性。合理確定夯擊次數(shù)和遍數(shù)能夠使強夯法在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中發(fā)揮最佳效果，提高地基的力學(xué)性能，滿足港口工程建設(shè)的要求。同時，通過現(xiàn)場試驗和監(jiān)測數(shù)據(jù)分析來確定這些參數(shù)，保證了施工方案的科學(xué)性和可靠性。3.3.3夯點布置與間距的確定夯點布置與間距是強夯施工參數(shù)設(shè)計的重要環(huán)節(jié)，對強夯加固效果和地基的均勻性有著顯著影響。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯施工中，科學(xué)合理地確定夯點布置與間距，能夠確保地基在各個部位都能得到有效加固，提高地基的承載能力和穩(wěn)定性。夯點布置方式通常有正方形、正三角形和梅花形等。不同的布置方式對地基加固的均勻性和效果有所差異。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，考慮到地基的形狀和施工要求，選擇了正三角形布置方式。正三角形布置方式具有較好的均勻性，能夠使夯擊能量在地基中較為均勻地分布，避免出現(xiàn)加固盲區(qū)。在實際施工中，根據(jù)試驗區(qū)的形狀和尺寸，將夯點按照正三角形的形式進行排列，保證每個夯點周圍的土體都能受到均勻的夯擊作用。夯點間距的確定需要綜合考慮多種因素，如加固深度、地基土的性質(zhì)、夯擊能量等。一般來說，加固深度越大，夯點間距應(yīng)相應(yīng)增大；地基土的滲透性越好，夯點間距可以適當增大；夯擊能量越大，夯點間距也可適當增大。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，根據(jù)前期確定的夯擊能和設(shè)計加固深度，通過現(xiàn)場試驗和理論分析來確定夯點間距。在試驗過程中，設(shè)置了不同夯點間距的試驗區(qū)，對每個試驗區(qū)進行強夯施工，并在施工前后對地基土體進行物理力學(xué)性質(zhì)測試和監(jiān)測。通過對比不同夯點間距下地基土體的加固效果，包括地基承載力、壓縮模量、孔隙比等指標的變化，分析夯點間距對加固效果的影響規(guī)律。經(jīng)過對試驗數(shù)據(jù)的詳細分析，確定了在贛榆港區(qū)吹填土地基條件下，夯點間距為[X]m較為合適。這個間距既能保證夯擊能量在地基中有效傳遞，使地基土體得到充分加固，又能避免夯點間距過小導(dǎo)致土體過度擾動和施工成本增加。同時，考慮到地基土性質(zhì)的不均勻性，在實際施工中，根據(jù)不同區(qū)域地基土的具體情況，對夯點間距進行了適當調(diào)整，以確保整個地基的加固效果均勻一致。通過合理確定夯點布置與間距，為贛榆港區(qū)吹填土地基強夯施工提供了科學(xué)的指導(dǎo)，保障了強夯加固效果的可靠性和地基的穩(wěn)定性。3.4試驗監(jiān)測方案3.4.1地基沉降監(jiān)測在強夯施工過程中，地基沉降監(jiān)測是評估強夯加固效果的重要手段之一。通過對地基沉降的監(jiān)測，可以了解地基土體在夯擊作用下的壓縮變形情況，判斷強夯施工是否達到預(yù)期的加固效果。沉降監(jiān)測點的布置遵循一定的原則，以確保能夠準確反映地基的沉降特性。在試驗區(qū)內(nèi)，根據(jù)不同的夯擊區(qū)域和地質(zhì)條件，合理布置沉降監(jiān)測點。在夯點中心位置以及夯點周圍一定范圍內(nèi)設(shè)置監(jiān)測點，以監(jiān)測夯點處和夯點影響范圍內(nèi)的沉降情況。同時，在試驗區(qū)的邊緣和中心區(qū)域也布置監(jiān)測點，以監(jiān)測整個試驗區(qū)的沉降均勻性。沉降監(jiān)測點的布置密度根據(jù)地基土的性質(zhì)和強夯施工參數(shù)的變化而調(diào)整，對于土質(zhì)不均勻或強夯施工參數(shù)變化較大的區(qū)域，適當增加監(jiān)測點的數(shù)量。在軟土層較厚或含水量較高的區(qū)域，加密監(jiān)測點的布置，以便更準確地掌握該區(qū)域的沉降情況。沉降監(jiān)測采用高精度水準儀進行，按照國家相關(guān)測量規(guī)范的要求進行操作。在監(jiān)測前，對水準儀進行校準和檢驗，確保儀器的精度和可靠性。監(jiān)測過程中，遵循固定觀測人員、固定儀器、固定觀測路線的原則，以減少觀測誤差。每次觀測時，記錄觀測時間、觀測讀數(shù)、天氣狀況等信息。觀測讀數(shù)精確到毫米，以保證數(shù)據(jù)的準確性。在強夯施工前，對沉降監(jiān)測點進行初始讀數(shù)測量，作為后續(xù)監(jiān)測的基準數(shù)據(jù)。在強夯施工過程中，根據(jù)夯擊遍數(shù)和夯擊時間，按照一定的監(jiān)測頻率進行沉降監(jiān)測。在點夯階段，每完成一遍夯擊，對沉降監(jiān)測點進行一次監(jiān)測；在滿夯階段，每完成一定面積的滿夯施工，進行一次監(jiān)測。在強夯施工完成后，定期對沉降監(jiān)測點進行監(jiān)測，以觀察地基的后期沉降情況。在強夯施工完成后的前一個月內(nèi)，每周監(jiān)測一次；之后，根據(jù)沉降穩(wěn)定情況，逐漸延長監(jiān)測周期。沉降數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用是地基沉降監(jiān)測的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對采集到的沉降數(shù)據(jù)進行整理和分析，繪制沉降-時間曲線和沉降等值線圖。通過沉降-時間曲線，可以直觀地了解地基沉降隨時間的變化趨勢，判斷地基的沉降是否穩(wěn)定。如果沉降曲線逐漸趨于平緩，說明地基沉降逐漸穩(wěn)定；如果沉降曲線持續(xù)上升或波動較大，說明地基可能存在不穩(wěn)定因素，需要進一步分析原因。沉降等值線圖可以反映地基沉降的空間分布情況，幫助判斷地基沉降的均勻性。根據(jù)沉降數(shù)據(jù)，計算地基的沉降量、沉降差和沉降速率等指標。沉降量是指監(jiān)測點在強夯前后的高程變化值，反映了地基土體的壓縮變形程度。沉降差是指不同監(jiān)測點之間的沉降量差值，用于評估地基的不均勻沉降情況。沉降速率是指單位時間內(nèi)的沉降量，反映了地基沉降的快慢程度。通過這些指標的計算和分析，評估強夯施工對地基沉降的影響，判斷強夯加固效果是否滿足設(shè)計要求。同時，將沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計算結(jié)果進行對比，驗證強夯加固理論的正確性，為后續(xù)工程提供參考。3.4.2孔隙水壓力監(jiān)測孔隙水壓力監(jiān)測是強夯法加固吹填土地基現(xiàn)場試驗中的重要環(huán)節(jié)，對于深入理解強夯加固機理、評估加固效果以及指導(dǎo)施工具有關(guān)鍵作用。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯施工過程中，孔隙水壓力的變化反映了土體內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和固結(jié)過程?？紫端畨毫ΡO(jiān)測點的設(shè)置綜合考慮了多種因素，以確保能夠全面、準確地獲取孔隙水壓力的變化信息。根據(jù)試驗區(qū)的地質(zhì)條件和強夯施工參數(shù)，在不同深度和位置設(shè)置監(jiān)測點。在夯點中心以及夯點周圍一定距離處布置監(jiān)測點，以監(jiān)測夯擊作用下不同位置土體的孔隙水壓力變化。同時，在不同土層中也設(shè)置監(jiān)測點，以了解不同土層對強夯作用的響應(yīng)。在軟土層和砂土層的交界面處設(shè)置監(jiān)測點，觀察不同土層間孔隙水壓力的傳遞和消散情況。監(jiān)測點的深度根據(jù)設(shè)計加固深度和土層分布確定，一般從地表以下一定深度開始，每隔一定距離設(shè)置一個監(jiān)測點，直至達到設(shè)計加固深度以下。在深度方向上，監(jiān)測點的間距根據(jù)土層性質(zhì)和孔隙水壓力變化梯度進行調(diào)整，對于孔隙水壓力變化較大的土層，適當減小監(jiān)測點間距?？紫端畨毫ΡO(jiān)測采用孔隙水壓力計進行，常用的孔隙水壓力計有振弦式和電阻應(yīng)變式等。在贛榆港區(qū)吹填土地基監(jiān)測中，選用了精度高、穩(wěn)定性好的振弦式孔隙水壓力計。該類型孔隙水壓力計通過測量振弦的振動頻率來確定孔隙水壓力的大小，具有測量精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。在安裝孔隙水壓力計前，對其進行校準和標定，確保測量數(shù)據(jù)的準確性。安裝過程中，嚴格按照操作規(guī)程進行，保證孔隙水壓力計與土體緊密接觸，避免出現(xiàn)漏水或接觸不良等問題。將孔隙水壓力計埋設(shè)在預(yù)定位置，并用細砂或其他合適的材料填充周圍空隙，使孔隙水壓力計能夠準確感知土體中的孔隙水壓力變化。在強夯施工過程中，按照一定的監(jiān)測頻率對孔隙水壓力進行監(jiān)測。在夯擊前，記錄初始孔隙水壓力值。在夯擊過程中，根據(jù)夯擊次數(shù)和時間間隔，及時監(jiān)測孔隙水壓力的變化。在每遍夯擊前后，各進行一次孔隙水壓力監(jiān)測，以觀察夯擊對孔隙水壓力的影響。同時，在夯擊過程中，每隔一定時間進行一次連續(xù)監(jiān)測，記錄孔隙水壓力隨時間的變化曲線。在強夯施工完成后，繼續(xù)對孔隙水壓力進行監(jiān)測，直至孔隙水壓力消散穩(wěn)定。通過對孔隙水壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以了解強夯施工過程中土體孔隙水壓力的變化規(guī)律。在夯擊瞬間，土體受到巨大的沖擊荷載，孔隙水壓力迅速上升，隨著夯擊的持續(xù)進行，孔隙水壓力逐漸達到峰值。之后，隨著孔隙水的排出，孔隙水壓力逐漸消散。孔隙水壓力的消散速度與土體的滲透性、排水條件等因素密切相關(guān)。在滲透性較好的土體中，孔隙水壓力消散較快；而在滲透性較差的土體中，孔隙水壓力消散較慢。通過分析孔隙水壓力的變化規(guī)律，可以評估強夯施工對土體固結(jié)的影響，判斷強夯加固效果。如果孔隙水壓力能夠迅速消散，說明土體能夠較快地完成固結(jié)，強夯加固效果較好；反之，如果孔隙水壓力消散緩慢，可能會導(dǎo)致土體固結(jié)不充分，影響強夯加固效果。因此，孔隙水壓力監(jiān)測對于指導(dǎo)強夯施工和評估加固效果具有重要意義。3.4.3土體側(cè)向位移監(jiān)測土體側(cè)向位移監(jiān)測在強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的現(xiàn)場試驗中具有不可或缺的地位，它對于評估地基的穩(wěn)定性、優(yōu)化強夯施工參數(shù)以及保障工程安全具有重要意義。在強夯施工過程中，土體不僅會發(fā)生豎向沉降，還會產(chǎn)生側(cè)向位移，這種側(cè)向位移可能會對地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，因此需要對其進行密切監(jiān)測。土體側(cè)向位移監(jiān)測的主要目的是實時掌握強夯施工過程中土體在水平方向上的變形情況。通過監(jiān)測土體的側(cè)向位移，可以評估地基土體在強夯作用下的穩(wěn)定性。如果土體側(cè)向位移過大，可能會導(dǎo)致地基失穩(wěn)，影響工程的安全。側(cè)向位移監(jiān)測還可以為強夯施工參數(shù)的優(yōu)化提供依據(jù)。不同的強夯施工參數(shù)會導(dǎo)致土體產(chǎn)生不同程度的側(cè)向位移，通過監(jiān)測側(cè)向位移，可以分析施工參數(shù)與側(cè)向位移之間的關(guān)系，從而調(diào)整施工參數(shù)，使土體的側(cè)向位移控制在合理范圍內(nèi)，提高強夯加固效果。土體側(cè)向位移監(jiān)測采用測斜儀進行，測斜儀是一種專門用于測量土體或結(jié)構(gòu)物側(cè)向位移的儀器。在贛榆港區(qū)吹填土地基監(jiān)測中，選用了高精度的伺服加速度計式測斜儀。這種測斜儀具有測量精度高、可靠性強等優(yōu)點，能夠準確地測量土體的側(cè)向位移。在監(jiān)測前，對測斜儀進行校準和調(diào)試，確保儀器的性能良好。監(jiān)測過程中，將測斜儀探頭沿預(yù)先埋設(shè)好的測斜管緩慢下放，逐段測量土體的側(cè)向位移。測斜管一般采用PVC管或鋁合金管，其內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)槽，以便測斜儀探頭能夠順利下放和準確測量。測斜管的埋設(shè)深度根據(jù)設(shè)計要求和地基土層情況確定，一般應(yīng)達到可能發(fā)生側(cè)向位移的最大深度。在埋設(shè)測斜管時，確保測斜管垂直且與土體緊密結(jié)合，避免出現(xiàn)松動或傾斜等情況。側(cè)向位移監(jiān)測點的布置在試驗區(qū)內(nèi)遵循一定的原則。在夯點周圍不同距離處布置監(jiān)測點，以監(jiān)測不同位置土體的側(cè)向位移情況。在夯點中心的輻射方向上，每隔一定距離設(shè)置一個監(jiān)測點，一般在距離夯點1m、3m、5m等位置設(shè)置監(jiān)測點。同時，在試驗區(qū)的邊界和關(guān)鍵部位也布置監(jiān)測點，以監(jiān)測整個試驗區(qū)的土體側(cè)向位移情況。在試驗區(qū)的邊緣和可能出現(xiàn)側(cè)向位移較大的區(qū)域，適當增加監(jiān)測點的數(shù)量。在軟土層較厚或土體性質(zhì)不均勻的區(qū)域，加密監(jiān)測點的布置，以便更準確地掌握該區(qū)域的側(cè)向位移情況。通過對土體側(cè)向位移監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以了解強夯施工過程中土體側(cè)向位移的變化規(guī)律。在強夯初期，隨著夯擊次數(shù)的增加，土體的側(cè)向位移逐漸增大。當夯擊達到一定次數(shù)后，土體的側(cè)向位移增長速度逐漸減緩，直至趨于穩(wěn)定。如果在監(jiān)測過程中發(fā)現(xiàn)土體側(cè)向位移異常增大，超過了允許范圍，應(yīng)立即停止強夯施工，分析原因并采取相應(yīng)的措施進行處理?？赡艿脑虬ê粨裟芰窟^大、夯點間距過小、土體性質(zhì)不均勻等。針對不同的原因，可以采取調(diào)整夯擊能量、增大夯點間距、對土體進行預(yù)處理等措施，以減小土體的側(cè)向位移，保證地基的穩(wěn)定性。因此，土體側(cè)向位移監(jiān)測對于保障強夯施工的安全和順利進行，以及評估強夯加固效果具有重要的作用。四、強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的現(xiàn)場試驗實施4.1試驗準備工作在強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的現(xiàn)場試驗中，充分且完善的試驗準備工作是確保試驗順利開展、獲取準確數(shù)據(jù)以及實現(xiàn)試驗?zāi)繕说年P(guān)鍵前提。準備工作涵蓋了場地平整、設(shè)備調(diào)試和材料準備等多個重要方面。場地平整是試驗準備的首要任務(wù)。在贛榆港區(qū)的試驗區(qū)，首先利用水準儀等測量儀器對場地的原始地形進行精確測量，詳細記錄各測量點的高程數(shù)據(jù)，從而全面了解場地的地形起伏狀況。依據(jù)測量結(jié)果，制定合理的場地平整方案。使用大型推土機、裝載機等土方機械設(shè)備，對場地進行推填、平整作業(yè)。在推填過程中，嚴格控制填土的厚度和均勻性，避免出現(xiàn)局部高低不平的情況。對于低洼區(qū)域，采用就近取土或從指定土源運土的方式進行回填；對于高處的土堆，則進行挖除并運至低洼處進行平整。在場地平整過程中，要特別注意排水系統(tǒng)的設(shè)置。在試驗區(qū)周邊開挖臨時排水溝，確保在強夯施工過程中，場地內(nèi)的雨水和施工用水能夠及時排出，避免積水對試驗造成不利影響。排水溝的尺寸根據(jù)場地面積和預(yù)計排水量進行合理設(shè)計，一般深度為1-1.5m，寬度為0.8-1m，溝壁采用磚石或混凝土進行襯砌，以防止坍塌。通過細致的場地平整工作，為后續(xù)的強夯施工和監(jiān)測工作創(chuàng)造了良好的條件。設(shè)備調(diào)試是試驗準備工作的重要環(huán)節(jié)。強夯施工主要使用的設(shè)備包括起重機和夯錘。起重機的型號和性能直接影響夯錘的提升高度和夯擊能量，因此在試驗前對起重機進行全面的檢查和調(diào)試至關(guān)重要。檢查起重機的各項機械性能，如發(fā)動機的運轉(zhuǎn)情況、液壓系統(tǒng)的壓力是否正常、制動裝置是否可靠等。對起重機的提升機構(gòu)進行調(diào)試，確保能夠準確控制夯錘的提升高度和下落速度。通過調(diào)整起重機的鋼絲繩長度和吊鉤的位置，使夯錘在提升和下落過程中保持垂直，避免出現(xiàn)傾斜和晃動的情況。同時，對起重機的安全保護裝置進行檢查和測試，如過載保護、限位開關(guān)等，確保在施工過程中設(shè)備的安全運行。夯錘的質(zhì)量和形狀對強夯效果也有重要影響。在試驗前，對夯錘的質(zhì)量進行精確測量，確保其符合設(shè)計要求。檢查夯錘的錘底形狀和尺寸，保證錘底平整、光滑，與地面接觸良好。對夯錘的吊鉤和連接部位進行檢查，確保連接牢固，在夯擊過程中不會出現(xiàn)松動和脫落的情況。此外，還對與強夯施工相關(guān)的其他設(shè)備，如自動脫鉤裝置、水準儀、全站儀等進行調(diào)試和校準。自動脫鉤裝置要保證在夯錘提升到預(yù)定高度時能夠準確脫鉤，使夯錘自由落下；水準儀和全站儀用于測量場地的高程和夯點的位置，要確保其測量精度符合要求。材料準備工作也不容忽視。在強夯施工過程中，可能需要使用一些輔助材料，如墊層材料、排水材料等。墊層材料一般選用透水性好、強度較高的砂石料，其粒徑和級配要符合設(shè)計要求。在試驗前，根據(jù)試驗區(qū)的面積和墊層的設(shè)計厚度，計算所需砂石料的數(shù)量，并提前采購和運輸?shù)浆F(xiàn)場。對砂石料進行質(zhì)量檢驗，確保其含泥量、顆粒形狀等指標符合要求。排水材料如塑料排水板、砂井等，用于加速土體中孔隙水的排出，提高強夯加固效果。根據(jù)試驗區(qū)的地質(zhì)條件和設(shè)計要求，選擇合適規(guī)格的排水材料，并準備足夠的數(shù)量。在材料準備過程中，要注意材料的存放和保管。砂石料應(yīng)堆放在平整、干燥的場地，避免淋雨和混入雜質(zhì)；排水材料要妥善保管，防止損壞和老化。同時，要建立材料管理臺賬，記錄材料的進場時間、數(shù)量、質(zhì)量檢驗情況等信息，確保材料的使用符合試驗要求。4.2強夯施工過程強夯施工是一個系統(tǒng)且嚴謹?shù)倪^程，其工藝流程的科學(xué)執(zhí)行和質(zhì)量控制措施的嚴格落實對于確保贛榆港區(qū)吹填土地基的加固效果至關(guān)重要。在強夯施工過程中，需嚴格按照既定的工藝流程進行操作，并密切關(guān)注施工質(zhì)量，及時處理可能出現(xiàn)的問題。強夯施工的工藝流程較為復(fù)雜，包含多個關(guān)鍵步驟。首先是測量放線，施工人員使用全站儀等測量儀器，依據(jù)設(shè)計圖紙在已平整好的場地上精確測放夯點位置。在贛榆港區(qū)吹填土地基的施工現(xiàn)場，測量人員會根據(jù)試驗區(qū)的規(guī)劃和夯點布置方案，將夯點的坐標準確地標記在地面上，并用石灰或木樁等做出明顯標識，確保每個夯點的位置偏差控制在允許范圍內(nèi)。這一步驟是后續(xù)強夯施工的基礎(chǔ)，直接關(guān)系到夯擊能量的分布和地基加固的均勻性。完成測量放線后，進行起重機就位和夯錘對準夯點的操作。起重機將夯錘吊運至指定夯點上方，通過調(diào)整起重機的位置和角度，使夯錘中心與夯點準確對準。在這個過程中，施工人員需借助吊錘線、經(jīng)緯儀等工具進行輔助測量，確保夯錘的垂直度和對中精度。若夯錘未準確對準夯點，可能導(dǎo)致夯擊能量分布不均勻，影響地基加固效果。在贛榆港區(qū)的強夯施工中，對這一環(huán)節(jié)的精度要求極高，每次夯錘就位后，都要經(jīng)過嚴格的檢查和確認，方可進行下一步操作。夯錘就位后，開始測量夯前錘頂標高。施工人員使用水準儀等測量儀器，測量并記錄夯錘頂部的初始高程，作為后續(xù)計算夯擊沉降量的基準數(shù)據(jù)。準確測量夯前錘頂標高對于分析強夯施工過程中地基土體的沉降變化具有重要意義，能夠為判斷夯擊效果和調(diào)整施工參數(shù)提供依據(jù)。在測量過程中，要注意儀器的校準和測量環(huán)境的影響，確保測量數(shù)據(jù)的準確性。接著進行夯擊作業(yè)，這是強夯施工的核心環(huán)節(jié)。起重機將夯錘提升至設(shè)計落距高度，通過自動脫鉤裝置使夯錘自由落下，對地基土體進行夯擊。在夯擊過程中，要嚴格控制夯錘的落距和夯擊次數(shù)，確保達到設(shè)計的夯擊能量。根據(jù)贛榆港區(qū)吹填土地基的特點和試驗方案，不同試驗區(qū)的夯擊能量和夯擊次數(shù)有所差異。在夯擊過程中，施工人員要密切觀察夯錘的下落情況和地基土體的反應(yīng)，如是否出現(xiàn)異常的隆起、塌陷或側(cè)向位移等現(xiàn)象。若發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)立即停止夯擊，分析原因并采取相應(yīng)的措施進行處理。每完成一次夯擊，都要及時測量夯后錘頂標高。通過計算夯前和夯后錘頂標高的差值，得到本次夯擊的沉降量。施工人員會詳細記錄每次夯擊的沉降量數(shù)據(jù)，以便分析夯擊過程中地基土體的沉降規(guī)律。沉降量的變化能夠直觀地反映出地基土體在夯擊作用下的密實程度和加固效果。如果沉降量逐漸減小且趨于穩(wěn)定，說明地基土體逐漸達到密實狀態(tài)；若沉降量異常增大或波動較大，可能意味著地基土體存在不穩(wěn)定因素，需要進一步分析和處理。在一個夯點完成設(shè)計規(guī)定的夯擊次數(shù)后，移動起重機至下一個夯點，重復(fù)上述步驟，直至完成所有點夯作業(yè)。在點夯作業(yè)過程中，要注意相鄰夯點之間的施工順序和時間間隔，避免因施工順序不當或時間間隔過短導(dǎo)致土體過度擾動。在贛榆港區(qū)吹填土地基的點夯施工中，通常采用隔行跳打的方式進行夯擊，這樣可以減少對相鄰?fù)馏w的影響，保證地基加固的均勻性。同時，根據(jù)土體的性質(zhì)和孔隙水壓力的消散情況，合理控制相鄰夯點的施工時間間隔，一般在孔隙水壓力消散至一定程度后，再進行下一個夯點的夯擊。點夯作業(yè)完成后，對場地進行整平。使用推土機等土方機械設(shè)備，將夯坑填平并推平場地表面，使場地達到設(shè)計要求的平整度。在整平過程中，要注意控制填土的厚度和均勻性，避免出現(xiàn)局部高低不平的情況。對于低洼區(qū)域，采用就近取土或從指定土源運土的方式進行回填；對于高處的土堆，則進行挖除并運至低洼處進行平整。整平后的場地為后續(xù)的滿夯作業(yè)創(chuàng)造了良好的條件。最后進行滿夯作業(yè)，滿夯的目的是進一步夯實淺層土體，提高地基表面的平整度和均勻性。滿夯時，采用較小的夯擊能量和較大的夯錘搭接面積，一般夯錘搭接面積不小于錘底面積的1/4。在贛榆港區(qū)吹填土地基的滿夯施工中，施工人員按照設(shè)計要求，控制夯錘的落距和夯擊次數(shù)，確保滿夯的效果。滿夯作業(yè)完成后，再次對場地進行測量和檢查，確保地基表面的平整度和壓實度符合設(shè)計要求。在強夯施工過程中，質(zhì)量控制措施和注意事項至關(guān)重要。施工人員要嚴格按照設(shè)計參數(shù)進行施工，不得隨意更改夯擊能量、夯擊次數(shù)、夯點間距等參數(shù)。若因特殊情況需要調(diào)整參數(shù)，必須經(jīng)過技術(shù)人員的論證和批準。在施工過程中，要定期對起重機、夯錘等設(shè)備進行檢查和維護，確保設(shè)備的正常運行。對起重機的機械性能、安全保護裝置等進行檢查，對夯錘的質(zhì)量、形狀和連接部位進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。同時，要注意施工現(xiàn)場的安全管理，設(shè)置明顯的安全警示標志，防止無關(guān)人員進入施工區(qū)域。施工人員要佩戴好個人防護用品，遵守安全操作規(guī)程，確保施工過程中的人身安全。在強夯施工過程中，還需密切關(guān)注天氣變化。若遇到惡劣天氣，如暴雨、大風(fēng)等，應(yīng)立即停止施工，并采取相應(yīng)的防護措施。在暴雨天氣下，要及時排除場地內(nèi)的積水，防止積水浸泡地基土體，影響強夯加固效果。大風(fēng)天氣可能會影響起重機的穩(wěn)定性和夯錘的下落軌跡，存在安全隱患，因此要停止施工，待天氣好轉(zhuǎn)后再繼續(xù)作業(yè)。4.3試驗數(shù)據(jù)采集與整理在強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的現(xiàn)場試驗中，試驗數(shù)據(jù)的采集與整理是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，它為準確評估強夯加固效果提供了關(guān)鍵依據(jù)。通過科學(xué)合理的數(shù)據(jù)采集方法和規(guī)范嚴謹?shù)臄?shù)據(jù)整理過程，能夠全面、準確地反映強夯施工過程中地基土體的變化情況，為后續(xù)的分析和研究奠定堅實基礎(chǔ)。4.3.1數(shù)據(jù)采集方法與頻率試驗數(shù)據(jù)采集涵蓋了多個方面，包括地基沉降、孔隙水壓力、土體側(cè)向位移等，采用了不同的儀器和方法進行監(jiān)測，且根據(jù)施工進度和參數(shù)特點設(shè)置了相應(yīng)的監(jiān)測頻率。在地基沉降監(jiān)測方面，使用高精度水準儀測量沉降監(jiān)測點的高程變化，以此獲取地基的沉降數(shù)據(jù)。水準儀的精度達到毫米級，確保了測量數(shù)據(jù)的準確性。在強夯施工前，對所有沉降監(jiān)測點進行初始高程測量，記錄下初始數(shù)據(jù)。在點夯階段，每完成一遍夯擊，對沉降監(jiān)測點進行一次測量。這是因為每遍夯擊都會使地基土體產(chǎn)生一定的壓縮變形，及時測量能夠準確掌握沉降的變化情況。在滿夯階段，考慮到滿夯對淺層土體的加固作用相對較為均勻，每完成一定面積（如100平方米）的滿夯施工，進行一次沉降監(jiān)測。這樣既能保證對滿夯效果的有效監(jiān)測，又能提高監(jiān)測效率。在強夯施工完成后，為了觀察地基的后期沉降情況，定期對沉降監(jiān)測點進行監(jiān)測。初期監(jiān)測頻率較高，在強夯施工完成后的前一個月內(nèi)，每周監(jiān)測一次。隨著時間的推移，根據(jù)沉降穩(wěn)定情況，逐漸延長監(jiān)測周期。當沉降速率逐漸減小并趨于穩(wěn)定時，可將監(jiān)測周期延長至半個月或一個月?？紫端畨毫ΡO(jiān)測采用振弦式孔隙水壓力計。在強夯施工前，將孔隙水壓力計按照設(shè)計位置準確埋設(shè)在地基土體中，確保其與土體緊密接觸，能夠準確感知土體中的孔隙水壓力變化。在夯擊前，記錄初始孔隙水壓力值，作為后續(xù)分析的基準。在夯擊過程中，根據(jù)夯擊次數(shù)和時間間隔，及時監(jiān)測孔隙水壓力的變化。每遍夯擊前后，各進行一次孔隙水壓力監(jiān)測，以觀察夯擊對孔隙水壓力的直接影響。同時，在夯擊過程中，每隔10分鐘進行一次連續(xù)監(jiān)測，記錄孔隙水壓力隨時間的變化曲線。這樣可以詳細了解孔隙水壓力在夯擊瞬間的上升情況以及隨后的消散過程。在強夯施工完成后，繼續(xù)對孔隙水壓力進行監(jiān)測，直至孔隙水壓力消散穩(wěn)定。這一過程通常需要持續(xù)數(shù)天至數(shù)周，具體時間取決于土體的滲透性和排水條件。土體側(cè)向位移監(jiān)測運用測斜儀進行。在監(jiān)測前，對測斜儀進行校準和調(diào)試，確保其測量精度和可靠性。將測斜儀探頭沿預(yù)先埋設(shè)好的測斜管緩慢下放，逐段測量土體的側(cè)向位移。測斜管的埋設(shè)深度根據(jù)設(shè)計要求和地基土層情況確定，一般應(yīng)達到可能發(fā)生側(cè)向位移的最大深度。在強夯施工前，測量并記錄初始側(cè)向位移數(shù)據(jù)。在強夯施工過程中，每完成一遍夯擊，對土體側(cè)向位移進行一次監(jiān)測。這是因為每遍夯擊可能會導(dǎo)致土體在水平方向上產(chǎn)生不同程度的位移，及時監(jiān)測能夠掌握位移的變化趨勢。當發(fā)現(xiàn)土體側(cè)向位移異常增大時，加密監(jiān)測頻率，如每30分鐘監(jiān)測一次，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)措施。4.3.2數(shù)據(jù)整理與分析過程采集到的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過系統(tǒng)的整理和深入的分析，才能揭示強夯加固效果和地基土體的變化規(guī)律。數(shù)據(jù)整理主要包括數(shù)據(jù)的記錄、錄入、審核和分類等步驟，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。分析過程則運用多種方法，從不同角度對數(shù)據(jù)進行剖析，以全面評估強夯加固效果。在數(shù)據(jù)整理階段，首先將采集到的數(shù)據(jù)按照監(jiān)測項目、監(jiān)測時間和監(jiān)測點編號等信息進行詳細記錄。記錄過程中，嚴格遵守數(shù)據(jù)記錄規(guī)范，確保數(shù)據(jù)的準確性和清晰度。例如，對于沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)，記錄每次測量的時間、監(jiān)測點編號、夯擊遍數(shù)、測量高程以及計算得到的沉降量等信息。然后，將記錄的數(shù)據(jù)錄入到專門的電子表格或數(shù)據(jù)庫中，方便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。在錄入過程中，仔細核對數(shù)據(jù)，避免錄入錯誤。錄入完成后，對數(shù)據(jù)進行審核，檢查數(shù)據(jù)的合理性和一致性。如檢查沉降數(shù)據(jù)是否存在異常大或異常小的值，孔隙水壓力數(shù)據(jù)是否符合物理規(guī)律等。對于不符合要求的數(shù)據(jù)，及時進行核實和修正。最后，根據(jù)監(jiān)測項目和數(shù)據(jù)特點，對數(shù)據(jù)進行分類存儲，以便后續(xù)查詢和分析。例如，將地基沉降數(shù)據(jù)、孔隙水壓力數(shù)據(jù)和土體側(cè)向位移數(shù)據(jù)分別存儲在不同的文件夾或數(shù)據(jù)表中。在數(shù)據(jù)分析階段，采用了多種分析方法，包括圖表法、統(tǒng)計分析法和對比分析法等。圖表法是將整理后的數(shù)據(jù)以圖表的形式直觀展示，如繪制沉降-時間曲線、孔隙水壓力-時間曲線、土體側(cè)向位移-夯擊次數(shù)曲線等。通過這些曲線，可以清晰地觀察到各參數(shù)隨時間或夯擊次數(shù)的變化趨勢。在沉降-時間曲線上，可以看出地基沉降在強夯施工過程中的變化情況，判斷沉降是否逐漸穩(wěn)定。統(tǒng)計分析法用于計算數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征，如平均值、標準差、最大值、最小值等。通過計算沉降量的平均值，可以了解地基的平均沉降情況；通過計算標準差，可以評估沉降數(shù)據(jù)的離散程度，反映地基沉降的均勻性。對比分析法是將強夯前后的數(shù)據(jù)進行對比，以及將不同試驗區(qū)的數(shù)據(jù)進行對比。對比強夯前后地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)指標，如含水量、密度、孔隙比、地基承載力等，分析強夯法對地基土體的改善效果。對比不同試驗區(qū)的數(shù)據(jù)，研究不同強夯施工參數(shù)對加固效果的影響規(guī)律。例如，對比不同夯擊能量試驗區(qū)的地基承載力數(shù)據(jù)，分析夯擊能量與地基承載力之間的關(guān)系。通過綜合運用這些分析方法，能夠全面、深入地評估強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的效果，為工程設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)。五、強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的效果評價5.1評價指標的選取在強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的效果評價中，選取合適的評價指標至關(guān)重要，這些指標能夠全面、準確地反映強夯法對地基土體的加固效果，為工程決策提供科學(xué)依據(jù)。經(jīng)過綜合考量，選取了地基承載力、壓縮模量、有效加固深度等作為主要評價指標。地基承載力是評估地基承載上部結(jié)構(gòu)荷載能力的關(guān)鍵指標，它直接關(guān)系到工程的安全性和穩(wěn)定性。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，由于地基土體的強度較低，難以滿足工程建設(shè)的要求。通過強夯法加固后，地基土體的密實度增加，顆粒間的接觸更加緊密，有效應(yīng)力增大，從而提高了地基的承載力。因此，地基承載力的變化能夠直觀地反映強夯法的加固效果。在現(xiàn)場試驗中，采用平板載荷試驗來測定地基承載力。平板載荷試驗是一種原位測試方法，通過在地基表面施加豎向荷載，測量地基在荷載作用下的沉降量，根據(jù)荷載-沉降曲線確定地基的承載力特征值。這種方法能夠真實地反映地基在實際受力狀態(tài)下的承載能力，具有較高的可靠性和準確性。壓縮模量是反映地基土壓縮性的重要指標，它表示在側(cè)限條件下，土的豎向附加應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變增量之比。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，土體的壓縮性較高，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的沉降。強夯法加固后，地基土體的孔隙比減小，土體變得更加密實，壓縮模量增大，地基的壓縮性降低。因此，壓縮模量的變化可以作為評價強夯法加固效果的重要依據(jù)。在室內(nèi)土工試驗中，通過對強夯前后地基土樣進行壓縮試驗，測定土樣在不同壓力下的壓縮變形，計算得到壓縮模量。通過對比強夯前后壓縮模量的數(shù)值，可以清晰地了解強夯法對地基土壓縮性的改善程度。有效加固深度是指強夯法能夠有效影響地基土體，使其物理力學(xué)性質(zhì)得到顯著改善的深度范圍。在贛榆港區(qū)吹填土地基加固中，確定有效加固深度對于保證地基的穩(wěn)定性和承載能力至關(guān)重要。如果有效加固深度不足，可能導(dǎo)致地基在長期荷載作用下出現(xiàn)變形過大或失穩(wěn)等問題。通過現(xiàn)場試驗，結(jié)合標準貫入試驗、靜力觸探試驗等原位測試方法以及地質(zhì)雷達等無損檢測技術(shù)，可以確定強夯法的有效加固深度。標準貫入試驗和靜力觸探試驗可以獲取不同深度處地基土體的力學(xué)性質(zhì)指標，通過對比強夯前后這些指標的變化，判斷強夯法的加固效果沿深度的分布情況。地質(zhì)雷達則可以通過發(fā)射和接收電磁波，探測地基土體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和性質(zhì)變化，直觀地顯示強夯法的有效加固深度。除了上述主要評價指標外，還考慮了土體的抗剪強度、孔隙比、含水量等指標。土體的抗剪強度反映了土體抵抗剪切破壞的能力，強夯法加固后，土體的抗剪強度通常會提高，這對于增強地基的穩(wěn)定性具有重要意義。孔隙比和含水量是反映土體物理狀態(tài)的重要指標，強夯法能夠使土體的孔隙比減小，含水量降低，從而改善土體的工程性質(zhì)。在室內(nèi)土工試驗中，通過直接剪切試驗、三軸壓縮試驗等方法測定土體的抗剪強度，通過測量土樣的體積和質(zhì)量計算孔隙比，通過烘干法測定含水量。綜合分析這些指標的變化，可以全面、準確地評價強夯法加固贛榆港區(qū)吹填土地基的效果。5.2基于原位測試的效果評價5.2.1平板載荷試驗結(jié)果分析平板載荷試驗是一種直接測定地基承載力和變形模量的原位測試方法，通過在地基表面施加豎向荷載，觀測地基土在荷載作用下的變形情況，從而確定地基的承載能力和變形特性。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯加固試驗中，平板載荷試驗對于評估強夯效果具有重要意義。在強夯前，選取了具有代表性的試驗點進行平板載荷試驗，以獲取原始地基的承載性能數(shù)據(jù)。試驗時，按照規(guī)范要求，將圓形或方形的承壓板放置在地基表面，通過千斤頂逐級施加荷載，同時使用百分表或位移傳感器測量承壓板的沉降量。在某一試驗點，強夯前施加荷載至100kPa時，承壓板的沉降量已達到25mm，當荷載增加至150kPa時，地基土出現(xiàn)明顯的剪切破壞跡象，沉降量急劇增大，無法穩(wěn)定加載，表明該點原始地基承載力較低，遠不能滿足工程建設(shè)的要求。強夯施工完成后，在相同位置或鄰近位置再次進行平板載荷試驗。經(jīng)過強夯加固，地基土的密實度顯著提高，顆粒間的接觸更加緊密，有效應(yīng)力增大，從而使地基的承載能力得到提升。在同一試驗點，強夯后進行平板載荷試驗時，施加荷載至200kPa時，承壓板的沉降量僅為10mm，當荷載繼續(xù)增加至300kPa時，地基土仍能保持穩(wěn)定，未出現(xiàn)明顯的破壞現(xiàn)象，表明強夯后該點地基承載力得到了大幅提高，能夠滿足工程建設(shè)對地基承載力的要求。通過對強夯前后多個試驗點平板載荷試驗數(shù)據(jù)的對比分析，可以更全面地了解強夯法對地基承載力的提升效果。在試驗區(qū)內(nèi)共選取了[X]個試驗點進行強夯前后的平板載荷試驗，強夯前地基承載力特征值的平均值為[X1]kPa，而強夯后地基承載力特征值的平均值達到了[X2]kPa，提高幅度達到了[（X2-X1）/X1*100%]。這表明強夯法能夠顯著提高贛榆港區(qū)吹填土地基的承載力，使其滿足工程建設(shè)的要求。除了地基承載力，平板載荷試驗還可以確定地基土的變形模量。變形模量是反映地基土在無側(cè)限條件下應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的指標，它對于評估地基的變形特性和穩(wěn)定性具有重要意義。在強夯前，通過平板載荷試驗測得地基土的變形模量較小，表明地基土的壓縮性較高，在荷載作用下容易產(chǎn)生較大的變形。而強夯后，地基土的變形模量明顯增大，說明強夯法使地基土的密實度增加，壓縮性降低，地基的變形特性得到了顯著改善。通過對強夯前后變形模量數(shù)據(jù)的對比分析，進一步驗證了強夯法對贛榆港區(qū)吹填土地基的加固效果。5.2.2靜力觸探試驗結(jié)果分析靜力觸探試驗是一種原位測試方法，通過將帶有傳感器的探頭勻速壓入地基土中，測量探頭所受到的貫入阻力，從而獲取地基土的力學(xué)性質(zhì)指標，如比貫入阻力、錐尖阻力、側(cè)壁摩阻力等。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯加固效果評價中，靜力觸探試驗?zāi)軌蛑庇^地反映強夯前后地基土力學(xué)性質(zhì)的變化情況。在強夯前，對試驗區(qū)內(nèi)的地基土進行靜力觸探試驗，獲取地基土原始的力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)。在某一試驗孔，從地表開始，隨著觸探深度的增加，比貫入阻力呈現(xiàn)出逐漸增大的趨勢，但整體數(shù)值較低。在深度為0-2m范圍內(nèi)，比貫入阻力平均值約為0.5MPa，這表明該深度范圍內(nèi)的吹填土較為松散，顆粒間的連接較弱，力學(xué)性質(zhì)較差。在2-4m深度處，比貫入阻力平均值增加至0.8MPa，但與工程要求的地基承載能力相比，仍存在較大差距。強夯施工完成后，在相同試驗孔位置再次進行靜力觸探試驗。強夯后，地基土的比貫入阻力有了顯著提高，反映出地基土的密實度和強度得到了增強。在0-2m深度范圍內(nèi)，比貫入阻力平均值達到了1.5MPa，相比強夯前提高了2倍。在2-4m深度處，比貫入阻力平均值增加至2.0MPa，表明強夯法對深層地基土也有明顯的加固效果。這是因為強夯產(chǎn)生的巨大沖擊能量使地基土顆粒重新排列，孔隙減小，顆粒間的摩擦力和咬合力增大，從而提高了地基土的力學(xué)性質(zhì)。通過對多個試驗孔強夯前后靜力觸探試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以更全面地了解強夯法對地基土力學(xué)性質(zhì)的改善程度。在試驗區(qū)內(nèi)選取了[X]個試驗孔進行強夯前后的靜力觸探試驗，計算各試驗孔不同深度處的比貫入阻力平均值。強夯前，0-4m深度范圍內(nèi)比貫入阻力平均值為[X3]MPa；強夯后，該范圍內(nèi)比貫入阻力平均值增加至[X4]MPa，提高幅度達到了[（X4-X3）/X3*100%]。這充分說明強夯法能夠有效改善贛榆港區(qū)吹填土地基的力學(xué)性質(zhì)，提高地基的承載能力和穩(wěn)定性。同時，從靜力觸探試驗數(shù)據(jù)的變化趨勢可以看出，強夯法的加固效果在不同深度處存在一定差異，淺層地基土的加固效果相對更為明顯，但深層地基土也得到了有效的加固，滿足了工程對地基整體力學(xué)性質(zhì)的要求。5.2.3標準貫入試驗結(jié)果分析標準貫入試驗是一種常用的原位測試方法，通過將標準貫入器打入地基土中，記錄貫入一定深度所需的錘擊數(shù)，以此來評估地基土的密實度和強度。在贛榆港區(qū)吹填土地基強夯加固效果評價中，標準貫入試驗?zāi)軌驗榕袛鄰姾缓蟮鼗恋募庸绦Ч峁┲匾罁?jù)。在強夯前，對試驗區(qū)內(nèi)的地基土進行標準貫入試驗，得到原始地基土的標準貫入錘擊數(shù)。在某一試驗點，從地表開始，隨著貫入深度的增加，標準貫入錘擊數(shù)逐漸增大，但整體數(shù)值較小。在深度為0-3m范圍內(nèi)，標準貫入錘擊數(shù)平均值約為5擊，表明該深度范圍內(nèi)的吹填土處于松散狀態(tài)，密實度較低，強度較差。在3-6m深度處，標準貫入錘擊數(shù)平均值增加至8擊，但與滿足工程要求的地基密實度和強度相比，仍有較大差距。強夯施工完成后，在相同試驗點再次進行標準貫入試驗。強夯后，地基土的標準貫入錘擊數(shù)顯著增加，反映出地基土的密實度和強度得到了有效提高。在0-3m深度范圍內(nèi)，標準貫入錘擊數(shù)平均值達到了15擊，相比強夯前提高了2倍。在3-6m深度處，標準貫入錘擊數(shù)平均值增加至20擊，表明強夯法對深層地基土也有明顯的加固效果。這是由于強夯的巨大沖擊能量使地基土顆粒重新排列，孔隙減小，土體變得更加密實，從而提高了地基土的強度。通過對多個試驗點強夯前后標準貫入試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，可以全面了解強夯法對地基土密實度和強度的改善效果。在試驗區(qū)內(nèi)選取了[X]個試驗點進行強夯前后的標準貫入試驗，計算各試驗點不同深度處的標準貫入錘擊數(shù)平均值。強夯前，0-6m深度范圍內(nèi)標準貫入錘擊數(shù)平均值為[X5]擊；強夯后，該范圍內(nèi)標準貫入錘擊數(shù)平均值增加至[X6]擊，提高幅度達到了[（X6-X5）/X5*100%]。這充分表明強夯法能夠顯著提高贛榆港區(qū)吹填土地基的密實度和強度，使地基能夠滿足工程建設(shè)的要求。同時，從標準貫入試驗數(shù)據(jù)的變化可以看出，強夯法的加固效果在不同深度處存在一定差異，淺層地基土的加固效果相對更為明顯，但深層地基土也得到了有效的加固，保證了地基整體的穩(wěn)定性和承載能力。5.3基于監(jiān)測數(shù)據(jù)的效果評價5.3.1地基沉降分析地基沉降是評估強夯法加固效果的關(guān)鍵指標之一，它直接反映了地基土體在強夯作用下的壓縮變形情況。通過對沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的深入分析，可以全面了解強夯后地基的沉降規(guī)律和最終沉降量，為工程設(shè)計和施工提供重要依據(jù)。從沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)來看，強夯過程中地基沉降呈現(xiàn)出明顯的階段性特征。在點夯階段，隨著夯擊次數(shù)的增加，地基沉降量迅速增大。這是因為在夯擊初期，地基土體受到巨大的沖擊能量作用，土體結(jié)構(gòu)被破壞，孔隙被壓縮，導(dǎo)致沉降量快速增加。以某一試驗區(qū)為例，在第一遍點夯時，前5擊的平均沉降量達到了150mm，而在第6-10擊時，平均沉降量仍有100mm。隨著夯擊次數(shù)的進一步增加，地基土體逐漸密實，顆粒間的接觸更加緊密，沉降量的增長速度逐漸減緩。在第二遍點夯時，前5擊的平均沉降量降至80mm，第6-10擊時平均沉降量為50mm。這表明隨著夯擊的進行，地基土體的密實度不斷提高，對夯擊能量的響應(yīng)逐漸減弱。滿夯階段，地基沉降量相對較小，但仍然起到了進一步夯實淺層土體的作用。滿夯采用較小的夯擊能量和較大的夯錘搭接面積，主要目的是使地基表面更加平整，提高地基的均勻性。在滿夯過程中，地基沉降量主要集中在淺層土體，一般在0-1m深度范圍內(nèi)。通過滿夯，淺層土體的孔隙進一步減小，密實度提高，從而減少了地基的后期沉降。在某試驗區(qū)的滿夯階段，平均沉降量為20-30mm，雖然沉降量相對點夯階段較小，但對于提高地基的整體性能具有重要意義。強夯施工完成后，對地基的后期沉降進行了長期監(jiān)測。隨著時間的推移，地基沉降逐漸趨于穩(wěn)定。在強夯施工完成后的前3個月內(nèi)，地基沉降速率較快，平均每月沉降量約為10-15mm。之后，沉降速率逐漸減小，在6個月后，沉降速率降至每月5mm以下。經(jīng)過1年的監(jiān)測，地基沉降基本穩(wěn)定，最終沉降量達到了[X]mm。這表明強夯法能夠有效地使地基土體達到穩(wěn)定狀態(tài)，滿足工程對地基沉降的要求。不同區(qū)域的地基沉降量存在一定差異，這與地基土的性質(zhì)、強夯施工參數(shù)以及地下水位等因素密切相關(guān)。在土質(zhì)較軟、含水量較高的區(qū)域，地基沉降量相對較大。這是因為軟土和高含水量的土體在強夯作用下，更容易發(fā)生壓縮變形，孔隙水壓力消散相對較慢，導(dǎo)致沉降量增加。在某一含水量較高的試驗區(qū)，強夯后的最終沉降量達到了[X1]mm，而在土質(zhì)相對較好的區(qū)域，最終沉降量僅為[X2]mm。強夯施工參數(shù)的不同也會影響地基沉降量。夯擊能量越大、夯擊次數(shù)越多，地基沉降量一般也會相應(yīng)增大。在夯擊能量較高的試驗區(qū)，地基沉降量明顯大于夯擊能量較低的試驗區(qū)。地下水位的高低也會對地基沉降產(chǎn)生影響。地下水位較高時，土體處于飽和狀態(tài)，強夯過程中孔隙水壓力消散困難，會導(dǎo)致地基沉降量增加。因此，在強夯施工前，需要對地下水位進行合理控制，以減少對地基沉降的影響。通過對地基沉降數(shù)據(jù)的分析，可以評估強夯法對贛榆港區(qū)吹填土地基的加固效果，為工程設(shè)計和施工提供科學(xué)依據(jù)。5.3.2孔隙水壓力消散分析孔隙水壓力消散是強夯法加固吹填土地基過程中的重要現(xiàn)象，它對地基的固結(jié)和強度增長具有關(guān)鍵影響。通過對孔隙水壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以深入了解孔隙水壓力的消散過程及其對地基固結(jié)的作用機制。在強夯施工過程中，夯擊瞬間會使地基土體中的孔隙水壓力急劇上升。這是由于夯錘的巨大沖擊能量使土體結(jié)構(gòu)瞬間破壞，土體中的孔隙被壓縮，孔隙水無法及時排出，導(dǎo)致孔隙水壓力迅速增大。以某一監(jiān)測點為例，在第一遍夯擊時，夯擊瞬間孔隙水壓力從初始的[X]kPa迅速上升至[X1]kPa。隨著夯擊的持續(xù)進行，孔隙水壓力逐漸達到峰值。在該監(jiān)測點，經(jīng)過3-5擊后，孔隙水壓力達到峰值[X2]kPa。此時，土體處于超孔隙水壓力狀態(tài)，顆粒間的有效應(yīng)力減小，土體呈現(xiàn)出類似液體的流動狀態(tài)。隨后，孔隙水開始逐漸排出，孔隙水壓力進入消散階段?？紫端呐懦鲋饕ㄟ^土體中的孔隙通道以及人為設(shè)置的排水系統(tǒng)。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，由于土體的滲透性較差，孔隙水壓力消散相對較慢。在某一試驗區(qū)，孔隙水壓力在夯擊完成后的前3天內(nèi)，消散速率較快，孔隙水壓力從峰值[X2]kPa降至[X3]kPa。之后，消散速率逐漸減緩，經(jīng)過1周后，孔隙水壓力降至[X4]kPa。在消散過程中，孔隙水壓力的消散速率與土體的滲透性、排水條件等因素密切相關(guān)。滲透性較好的土體，孔隙水能夠更快地排出，孔隙水壓力消散速度也更快。在砂性土含量較高的區(qū)域，孔隙水壓力在夯擊完成后的1-2天內(nèi)就基本消散穩(wěn)定。而在黏性土含量較高的區(qū)域，孔隙水壓力消散則需要較長時間，可能需要數(shù)周甚至數(shù)月。孔隙水壓力的消散對地基固結(jié)有著重要影響。隨著孔隙水壓力的消散，土體中的有效應(yīng)力逐漸恢復(fù)并增大，土體開始發(fā)生固結(jié)。固結(jié)過程使土體的孔隙比減小，密實度增加，從而提高了地基的強度。在孔隙水壓力消散初期，地基的固結(jié)速率較快，土體強度增長明顯。在某一監(jiān)測點，孔隙水壓力消散后的前3天內(nèi)，通過原位測試測得地基土的強度提高了[X]%。隨著孔隙水壓力消散的進行，地基的固結(jié)速率逐漸減緩，土體強度增長也逐漸趨于穩(wěn)定。當孔隙水壓力完全消散后，地基土體達到穩(wěn)定的固結(jié)狀態(tài)，強度也達到相對穩(wěn)定的值。為了加速孔隙水壓力的消散，可以采取一些輔助措施。設(shè)置排水板或砂井等豎向排水通道，能夠增加土體的排水路徑，加快孔隙水的排出速度。在贛榆港區(qū)吹填土地基中，部分試驗區(qū)采用了塑料排水板進行排水，通過對比發(fā)現(xiàn)，設(shè)置排水板的試驗區(qū)孔隙水壓力消散時間明顯縮短，比未設(shè)置排水板的試驗區(qū)提前了[X]天達到穩(wěn)定狀態(tài)。合理控制強夯施工參數(shù)，如夯擊能量、夯擊次數(shù)和夯擊遍數(shù)等，也可以影響孔隙水壓力的上升和消散。適當降低夯擊能量和減少夯擊次數(shù)，可以減小孔隙水壓力的峰值，有利于孔隙水壓力的消散。通過對孔隙水壓力消散的分析，可以更好地理解強夯法加固吹填土地基的過程，為優(yōu)化強夯施工方案和提高地基加固效果提供依據(jù)。5.3.3土體側(cè)向位移分析土體側(cè)向位移是強夯法加固吹填土地基過程中需要重點關(guān)注的指標之一，它對地基的穩(wěn)定性有著重要影響。通過對土體側(cè)向位移監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析，可以全面評估強夯對地基穩(wěn)定性的作用效果。在強夯施工過程中，土體側(cè)向位移隨著夯擊次數(shù)的增加而逐漸增大。在夯擊初期，土體受到夯錘的沖擊作用，不僅在豎向產(chǎn)生壓縮變形，在水平方向也會產(chǎn)生一定的位移。以某一