馬景超，何文龍

(1.菏澤市國土綜合整治服務(wù)中心,山東 菏澤 274000；2.山東黃河信息中心,山東 濟(jì)南 250013）

在《山東省黃河灘區(qū)脫貧遷建總體規(guī)劃》中，菏澤市黃河灘區(qū)脫貧遷建工程共涉及牡丹區(qū)、東明縣和鄄城縣3個(gè)縣區(qū)、8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、182個(gè)自然村、14.6萬人，需就地就近建設(shè)28個(gè)淤筑村臺社區(qū)（東明縣24個(gè)、鄄城縣4個(gè)）、6個(gè)外遷社區(qū)。工程規(guī)劃總投資119億元，方案批復(fù)投資148億元。筑村臺工程分為吹填淤筑村臺和村臺上社區(qū)工程兩部分。村臺一般為長方形臺頂?shù)乃睦馀_，通過抽取黃河泥沙吹填淤筑而成，高于原地面約4-5米，面積600畝到1000畝不等。

1 黃河灘區(qū)淤筑村臺存在的問題

第一、由于村臺采取從黃河里抽沙淤筑，臺體含水量高，造就了淤筑村臺承載力低、穩(wěn)定性差等問題，為后期建筑的安全埋下隱患。第二、在自然沉降條件下，自然降水速度慢。從村臺開始淤筑，到具備社區(qū)工程開工條件通常需2-3年左右的時(shí)間。比如，2004年黃河水利委員會曾經(jīng)利用亞行貸款而實(shí)施黃河灘區(qū)安全建設(shè)，在東明縣長興集鄉(xiāng)建設(shè)竹林新村、楊莊兩個(gè)大村臺。2006年村臺淤筑工程完工到2009年啟動(dòng)村臺社區(qū)建設(shè)，村臺自然沉降用了3年多時(shí)間。第三、黃河水沙異源，在流域內(nèi)分布極不均勻，造就了淤筑村臺臺體沉降不均勻，村臺基礎(chǔ)處置不當(dāng)，極易造成差異沉降，地基土液化等問題。第四、工期時(shí)間短?！逗蕽墒悬S河灘區(qū)居民遷建實(shí)施方案》中計(jì)劃村臺沉降自然降水期為8個(gè)月，如按實(shí)施方案施工，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)臺體含水量達(dá)不到村臺社區(qū)建設(shè)技術(shù)要求。村臺沉降成為影響村臺社區(qū)建設(shè)進(jìn)度的關(guān)鍵問題，必須采取措施加快黃河灘區(qū)淤筑村臺的沉降固結(jié)。對加快黃河灘區(qū)淤筑村臺沉降固結(jié)的研究與應(yīng)用，分臺體降水研究、臺體固結(jié)研究和全面應(yīng)用三個(gè)階段。

2 臺體降水研究

降水設(shè)計(jì)方案要根據(jù)具體出現(xiàn)的問題具體分析，不能盲目地照搬降水設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，要采用針對性的處理措施，才能使降水工程達(dá)到預(yù)期效果。在工程基礎(chǔ)降水施工中，降水常用的方法為：自然降水法、沙管降水法、井點(diǎn)降水法、開溝明排法等幾種方式。

2.1 自然降水速度慢，周期長，從村臺開始淤筑，到具備社區(qū)工程開工條件通常需2-3年左右的時(shí)間，但降水效果好，成本低，適用于對工期要求不高的項(xiàng)目。

2.2 開溝明排法是開挖出寬1米、深2-3米的深溝，讓淤筑村臺里的水滲到溝里，再將水抽出，最后將深溝推平壓實(shí)。存在臺體易坍塌，受自然條件的影響較大等問題。

2.3 沙管降水法是把水泥沙管埋入地下，村臺里的水滲到沙管里再將水從沙管里抽出。成本高，工期長。不常使用。

2.4 井點(diǎn)降水法又分水沖法和打井法：水沖法分為沖孔與埋管兩個(gè)過程，沖孔時(shí)先將高壓水泵，利用高壓膠管與沖孔管連接，利用高壓水(1.8N/mm2)，以急速的射流沖刷洗土壤，從而逐漸在土中形成孔洞，井孔形成后，插入井點(diǎn)管,并及時(shí)在井點(diǎn)管與孔壁之間填灌砂濾層,以防止孔壁塌土。打井法是用鉆孔樁的鉆機(jī)直接鉆降水井的孔，插入打孔的pvc管，孔壁與井管之間填灌中粗砂的濾料，村臺里的水滲到pvc管里，由真空水泵抽出。具有施工簡單，成井效率高，成本低的優(yōu)勢。

通過在降水效果、成本、可操作性等方面進(jìn)行對比、論證，篩選出“井點(diǎn)降水”法符合村臺降水要求。

3 臺體固結(jié)研究

淤筑村臺降水完成后，經(jīng)過地質(zhì)勘查，發(fā)現(xiàn)臺體承載力不足、沉降不均勻等問題。不能滿足社區(qū)建筑地基承載力不低于120kpa或基礎(chǔ)承載力不小于8t的設(shè)計(jì)要求。為進(jìn)一步增強(qiáng)臺體承載力，消除差異沉降，部分消除強(qiáng)夯范圍內(nèi)地基土液化（主要為沖填土部分），需要采取措施加快土壤固結(jié)。常用的辦法有強(qiáng)夯法處理和靜壓法處理等。

3.1 強(qiáng)夯法處理

強(qiáng)夯法是利用土壤在受到壓力的情況下空隙會不斷減小的原理，使土壤中間形成裂縫排出土壤中的水，降低地基中水的含量，減小土壤空隙，使土壤固結(jié)。適用于土壤的空隙較大或含水量較多，利用大型鐵鑄夯錘設(shè)備對松軟土基進(jìn)行敲打，將其夯實(shí)，加固深度可達(dá)6米，具有鎮(zhèn)壓深度大、工期短、操作規(guī)范等特點(diǎn)。

3.2 靜壓法處理

采用大噸位(總質(zhì)量不小于100t)載重車或自卸車車輛以3-5km/h的行駛速度，臺頂碾壓8-10遍。張壓面搭接寬度不小于10cm。由于碾壓深度淺，適用于多層鋪填的道路和壩體施工。

通過對處理效果、成本、時(shí)間等方面進(jìn)行對比、論證，篩選出強(qiáng)夯法處理符合村臺固結(jié)要求。

4 開展村臺降水固結(jié)的全面應(yīng)用

4.1 降水工作前期方案:

4.1.1 井點(diǎn)深度

井點(diǎn)設(shè)計(jì)深度為村臺底所在地面以下1.5m。現(xiàn)狀村臺填筑高度為考慮到自然沉降量及后期民建壓實(shí)的沉降量填筑后的高度，即為村臺設(shè)計(jì)高程加1m。

4.1.2 井點(diǎn)量及套數(shù)

降水技術(shù)方案中，井點(diǎn)距臺頂邊界為10m，每套井點(diǎn)按15眼控制，連接1個(gè)4千瓦真空水泵集中排水。三合村村臺布置24組，安莊村臺布置15組。

4.1.3 井點(diǎn)構(gòu)造

井管采取直徑32mm的pvc管，做1m花管，管壁上滲水孔按梅花狀布置，滲水孔直徑按12-18mm，滲水孔的孔隙率應(yīng)大于15%。用120目濾網(wǎng)過濾，孔壁與井管之間的濾料采用中粗砂。

4.1.4 井點(diǎn)布置

井點(diǎn)為正方形布置，井點(diǎn)間、排距為15m×20m。

4.1.5 抽水系統(tǒng)

采用4千瓦真空水泵。保持降水系統(tǒng)各部件連接部位連接嚴(yán)密，不得漏氣，抽水時(shí)的真空度保持在55kPa以上，且抽水不間斷。

4.1.6 觀測井的布置

為及時(shí)監(jiān)測降水效果，掌握水位變化情況，打觀測井。觀測井的每個(gè)降水分區(qū)中心呈輻射狀布置。其數(shù)量可根據(jù)降水效果增減，間距最大不大于2倍井距。降水之前觀測記錄臺體自然水位，降水之后每天上午10:00，統(tǒng)一固定時(shí)間觀測水位下降情況，并對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析。

4.2 降水工作優(yōu)化方案。

由于前期降水實(shí)驗(yàn)效果沒有達(dá)到預(yù)期。對原來工作方案進(jìn)行了優(yōu)化，重新設(shè)置了井點(diǎn)布置，調(diào)整了排距及孔深，加長了透水管長度，增加了井口密封，優(yōu)化了抽水泵位置等。

4.2.1 井點(diǎn)布置采用等邊梅花形,井點(diǎn)間、排距改為12m*12m。

4.2.2 井管直徑改為38mm。

4.2.3 井深（臺頂至原地面以下）由1.5m調(diào)整為1m，用中砂回填井2m，密封膠密封管道接口。

4.2.4 花管段濾水孔孔徑5-6mm，孔距3-5cm，濾網(wǎng)為120目。

4.2.5 針對臺頂淤積沙土分布不同，對個(gè)別區(qū)域加密井點(diǎn)，增加打井設(shè)備。

4.2.6 注意事項(xiàng)：井點(diǎn)系統(tǒng)全部安裝完畢后，一般應(yīng)連續(xù)抽水，（時(shí)抽時(shí)停，濾網(wǎng)易堵塞，出水混濁，并引起附近土壤由于土流失而坍塌、開裂。）調(diào)節(jié)真空水泵的出水量，使抽吸排水保持均勻。

4.3 強(qiáng)夯處理方案

強(qiáng)夯前對村臺進(jìn)行地質(zhì)勘查，查明村臺土體含水率、干密度、壓實(shí)度、地基承載力等物理力學(xué)參數(shù)，并與強(qiáng)夯后的參數(shù)進(jìn)行對比。

4.3.1 施工方案及強(qiáng)夯參數(shù)的選擇

選用16噸重的鐵鑄夯錘，單擊夯擊能不小于2000kN·m。夯擊點(diǎn)間距為夯擊錘直徑的3倍，采用正方形布置。主體建筑區(qū)點(diǎn)夯次數(shù)為3次（2遍點(diǎn)夯，1遍滿夯），并且兩遍點(diǎn)夯之間間隔時(shí)間為1周;小學(xué)、幼兒園、社區(qū)服務(wù)中心、商業(yè)等多層框架結(jié)構(gòu)采用的夯擊能和夯擊點(diǎn)數(shù)可根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)提高;其它區(qū)域根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求，適當(dāng)減少點(diǎn)夯次數(shù)及遍數(shù)。

表1 強(qiáng)夯施工參數(shù)表

4.3.2 注意事項(xiàng)：強(qiáng)夯施工結(jié)束后，地基土固結(jié)期間，嚴(yán)禁輪胎式機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)場，謹(jǐn)防擠壓形成“橡皮土”。

強(qiáng)夯施工結(jié)束靜降兩周后，對村臺地基承載力特征值、標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)、雙橋靜力觸探指標(biāo)進(jìn)行檢測。要達(dá)到基礎(chǔ)承載力不小于8t或滿足社區(qū)建筑地基承載力不低于120kpa設(shè)計(jì)要求。

菏澤市鄄城縣用“井點(diǎn)降水法”全面開展吹沙淤筑村臺降水后，用67天就完成了近3000畝的村臺降水。鄄城縣和東明縣在降水完成后，展開臺體強(qiáng)夯，用23天時(shí)間圓滿完成了 2.24萬畝的村臺強(qiáng)夯工作。28個(gè)村臺經(jīng)過“井點(diǎn)降水法”和“強(qiáng)夯法”的降水固結(jié)處理，不僅滿足了村臺社區(qū)建設(shè)技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)要求，還提前3個(gè)月完成村臺沉降固結(jié)任務(wù)，為村臺社區(qū)如期開工建設(shè)爭取了寶貴時(shí)間。

5 結(jié)束語

黃河灘區(qū)脫貧遷建是黨中央、國務(wù)院作出的重大戰(zhàn)略決策，對決勝全面小康、決戰(zhàn)脫貧攻堅(jiān)具有重大戰(zhàn)略意義。山東省把黃河灘區(qū)居民遷建這一民生工程作為脫貧攻堅(jiān)重點(diǎn)任務(wù)，確保2020年底前完成60萬灘區(qū)群眾搬遷入住，實(shí)現(xiàn)灘區(qū)群眾脫貧致富、安居樂業(yè)?！熬c(diǎn)降水法”和“強(qiáng)夯法”在山東鄄城縣、東明縣全面推廣應(yīng)用，解決了臺體含水量高、承載力不足、沉降不均勻的問題，加快了臺體沉降固結(jié)速度，為按照時(shí)間節(jié)點(diǎn)推進(jìn)工作爭得了主動(dòng)。這一研究成果對以后的淤筑村臺沉降有示范帶動(dòng)作用，在黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展重大戰(zhàn)略中發(fā)揮重要作用，達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙豐收。