本发明涉及吹填珊瑚砂地基处理技术领域，具体涉及一种浅层吹填珊瑚砂地基洒水冲击碾压施工工法。
背景技术：
吹填造岛，是以开挖珊瑚礁泻湖中的礁石和珊瑚砂，通过绞吸船的泥浆泵泵送到礁坪上，在水流走后礁石和珊瑚砂堆积成陆域，形成人工岛。吹填人工岛地基主要是珊瑚礁灰岩碎块和珊瑚砂的混合物，称之为“珊瑚礁砂”或“珊瑚砂”。在珊瑚礁上吹填造陆，涉及吹填珊瑚砂地基处理。
在地基施工中一般应用冲击碾压技术，其目的就是对地基进行压实处理，在实际施工中，需要使用冲击式压路机以及光面压路机，对地基进行不断的碾压，以提高压实度。通过冲击碾压设备的冲击作用，能够将珊瑚砂颗粒间的空气挤压出来，颗粒材料在冲击力的作用下能够结合得更加紧密，以确保其在后期使用中能够承受更大的压力，实现地基寿命的有效延长。冲击碾是由牵引车带动非圆形轮滚动，多边形滚轮的大小半径产生位能落差与行驶的动能相结合沿地面对土石材料进行静压、搓揉、冲击的连续冲击碾压作业，形成高振幅、低频率的冲击压实原理。目前以25kj三边形双轮冲击压路机使用最多，其双轮静重12t，行驶最佳速度为12km/h，对地面产生集中冲击力2000～2500kn，相当于1111～1543kpa。这种高能量冲击力周期性连续冲击地面，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性，产生的冲击碾压功能达到超重型击实功，可使地下深层的密实度不断累积增加，视不同土石材料性状达1.0～1.5m，比现有振动压实机械有更好的压实功效，使被冲压的土石填料更接近于弹性状态，显示出克服土石地基隐患的技术优势，是土石工程压实技术的最新发展。
土的压实效果与压实时的含水量有关。对较为干燥的土，由于土颗粒之间的摩阻力较大而不易压实。当土具有适当含水量时，水起了润滑作用，土颗粒之间摩阻力减小，易压实。最优含水量指的是对特定的土在一定的夯击能量下达到最大密实状态时所对应的含水量。当土处在最优含水量时，通过动力压实，可以获取最经济的压实效果和达到最大密实度。一般来说，陆源土的最佳含水量是一个定值，不同类型砂土具有不同的最优含水量，所以在陆源土地基进行冲击碾压处理时，我们只需保证陆源土在冲击碾压前达到最优含水量。而吹填珊瑚砂是一种颗粒形状不规则、级配宽、颗粒易破碎的无粘性土，具有不同于一般陆源吹填土的物理力学性质，经击实试验表明：吹填珊瑚砂不存在最优含水量，而是在最干和接近饱和时才能达到最大干密度，这也就意味着如果照搬陆源土地基按照最优含水量进行冲击碾压，吹填珊瑚砂地基并不能达到最佳压实效果。本发明主要针对浅层(1.0米以内)吹填珊瑚砂地基的压密处理。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述不足，提供一种操作简单、处理效果好的浅层吹填珊瑚砂洒水冲击碾压施工工法，具体方案如下：
一种浅层吹填珊瑚砂地基洒水冲击碾压施工工法，依次包括如下步骤：
(1)整平场地(用推土机来回推1-2遍)，同时配合洒水，保证珊瑚砂的含水量≥20％；
(2)然后用25kj三边形冲击压路机进行冲击碾压，冲击碾压的同时始终配合洒水，保证珊瑚砂的含水量≥20％，直至地基压实；
(3)最后用25t振动光面压路机碾(5-10遍)至无明显轮迹。
进一步的，步骤(2)地基压实的要求是：采用重型动力触探试验(n63.5)检测地基压实度，贯入深度1.0m内平均击数不得低于12击，且连续三次击数不得低于10击。
进一步的，所述步骤(2)中冲击碾压的遍数为20-25遍。
进一步的，所述步骤(2)中冲击碾压的速度为10-12km/h；所述步骤(3)中25t振动光面压路机的速度为10-12km/h。
进一步的，所述步骤(1)和(2)中珊瑚砂含水量的最大值为：表层深度1.0m珊瑚砂达到饱和状态的含水量。
进一步的，所述步骤(2)中采用洒水车配合洒水，洒水车与压路机速度相同，洒水车在压路机之前洒水，且洒水车与压路机距离在5-10m。
25kj三边形双轮冲击碾在工作中，当牵引车拖动三边弧形轮子向前滚动时，压实轮重心离地面的高度上下交替变化，产生的势能和动能集中向前、向下碾压，形成巨大的冲击波，通过三边弧形轮连续均匀的冲击地面，使土体达到均匀密实。
在冲击碾压过程中，三边弧形轮每旋转一周，其重心抬高和降低三次，对地面产生夯实冲击和振动作用三次。
具体冲击作用过程为：在牵引车的作用下，压实轮依靠与地面的摩擦力沿外廓曲线向前滚动，重心处于曲线最低点时，再向前滚动，重心开始上移，牵引力带来的动能转化成压实轮的势能和动能，并且缓冲机构开始作用，使蓄能器的缓冲液压缸收缩，蓄能器蓄能。当压实轮重心处于曲线最高点向前滚动时，压实轮的势能开始转化为动能，蓄能器缓冲液压缸伸张，蓄能器中的压力能释放，转化为压实轮的动能。由于压实轮的特殊结构，其重心除了具有向前的线速度外，还有一个向下的线速度，直至压实轮另一条曲线与地面接触时，开始对地面产生冲击夯实作用。牵引车的工作速度越大，蓄能器的缓冲液压缸收缩越大，蓄能越多，释放的能量转化为压实轮的动能也越大，对地面产生冲击夯实的动能也越多，激振的效果也越好。
对于一般陆源地基的非饱和土，本身的地基较为密实、压缩性较小，冲压轮着地时由于动能释放，在冲压轮下的局部面积产生瞬时的冲击动荷载，向下传递快速挤密深层土颗粒，同时冲击能量以震动波的形式在弹性半空间中传播，使土颗粒相互靠拢，排出空隙中的气体与水，土颗粒重新排列而挤压密实。
而吹填珊瑚砂地基具有不同于一般陆源吹填土的物理力学性质，珊瑚砂通常是指由海洋生物(珊瑚、海藻、贝壳等)成因的，富含碳酸钙或其他难溶碳酸盐类物质的特殊岩土介质。由于其沉积环境特殊，而且在沉积过程中大多未经长途搬运，保留了原生生物骨架中的细小孔隙，因此，形成了颗粒多孔隙、形状不规则、易破碎、颗粒间易产生胶结等特点。珊瑚砂颗粒多孔隙特性导致渗流速度过快，水质容易流失，内孔隙中很难被水充满，在冲击荷载下，珊瑚砂颗粒之间无法形成高孔压，如果在冲碾过程中洒水，则能使内孔隙尽可能多的充满水，从而在冲击荷载下，珊瑚砂颗粒之间更易形成高孔压，瞬时的高孔压使土颗粒更加紧密，改变了珊瑚砂相互接触的状态，地基密实度相应提高。而且钙质砂质脆，易破碎，在冲击碾压时，表层大量的土颗粒发生破碎，从而形成细颗粒，洒水作用可以提高细粒的流动性，使细颗粒充填到大颗粒的孔隙当中，从而提高地基密实度。
本发明经实验测定，发现珊瑚砂的最大干密度随着含水量的变化呈现先减少后增大的趋势，在含水量达到20％以上时，最大击实干密度可达到1.45g/cm3以上，加上岛礁上经常降雨且降雨量较大，珊瑚砂渗透性强，容易受到海水渗透的影响，所以在实际操作中控制含水量≥20％，即可以满足珊瑚砂的吹填要求。
本发明的浅层吹填岛礁地基洒水冲击碾压施工工法具有以下优点和有益效果：
1.冲碾前和冲击碾压过程中配合洒水，尽量使珊瑚砂含水量≥20％，保证珊瑚砂达到最经济的压实效果和达到最大密实度。
2.提高吹填岛礁地基的压实度、降低孔隙比、减小地基工后沉降，具有操作简单、处理效果好的优点；
3.冲击碾压的施工速度快，效率高，冲击碾的速度在10-12km/h，尤其对较长、较宽的地基段落，效率更高；
4.作用范围大，冲击碾的压实影响深度在1m，比传统的压实机械有更好的压实功效，有效解决普通压路机需要严格控制层厚的问题；
5.工费较低，按冲击碾压20遍计算，每平方米费用约2.5元；
6.造价可控可调，处理厚度可调；
7.施工速度快、质量可控。
附图说明
图1为实施例1的珊瑚碎石土最大击实干密度随含水量变化曲线。
图2为实施例1的珊瑚砾砂最大击实干密度随含水量变化曲线。
图3为实施例1的珊瑚中砂最大击实干密度随含水量变化曲线。
图4为本发明的浅层吹填珊瑚砂地基洒水冲击碾压施工工艺流程图。
具体实施方式
下面基于发明内容中所述的技术方案，结合具体实施例和说明书附图对本发明作出进一步的说明。
实施例1：吹填珊瑚砂的最大击实干密度随含水量变化的探讨
收集某吹填岛礁的珊瑚砂(珊瑚碎石土、珊瑚砾砂、珊瑚中砂)，分别向其中加入一定量的水后拌匀，按照土工试验规程进行烘干、含水量控制等处理，按照《土工试验方法标准》(gb/t50123-1999)检测最大击实干密度，研究其最大击实干密度随含水量变化的趋势，检测结果分别如图1-3所示。
从图1可以看出，珊瑚碎石土在干燥时的最大击实干密度为1.85g/cm3，随着含水量的增加，最大击实干密度呈先减少后增大的趋势，在含水量为14％时，最大击实干密度达到最小值；从图2可以看出，珊瑚砾砂的最大干密度为1.76g/cm3,最大击实干密度呈先减少后增大的趋势，在含水量为10％左右时，最大击实干密度达到最小值；从图3可以看出，珊瑚中砂的最大击实干密度为1.56g/cm3,最大击实干密度呈先减少后增大的趋势，在含水量为12％时，最大击实干密度达到最小值。吹填珊瑚砂以珊瑚砾砂、珊瑚中砂为主，可以确定的是：珊瑚砂的最大击实干密度随着含水量的变化呈现先减少后增大的趋势，在含水量达到20％以上时，最大击实干密度可达到1.45g/cm3以上，加上岛礁上经常降雨且降雨量较大，珊瑚砂渗透性强，容易受到海水渗透的影响，所以在实际操作中控制含水量≥20％，即可以满足珊瑚砂的吹填要求。
实施例2：一种浅层吹填珊瑚砂地基洒水冲击碾压施工工法，如图4所示，包括以下步骤：
步骤一、现场经过转运而重新堆填的吹填珊瑚砂地基较为松散，在土体表面洒水，然后将表面的土体与松散土体充分拌合；
步骤二、将拌合后的地基清理整平，用推土机来回推2遍，推的同时洒水车配合洒水，保证含水量达到设计要求(含水量≥20％)；
步骤三、用25kj三边形冲击压路机以10-12km/h的速度冲击碾压20遍，直至地基压实，冲击碾压过程中，洒水车配合洒水，保证含水量达到设计要求(含水量≥20％)，洒水车与压路机速度相同，洒水车在压路机之前洒水，且洒水车与压路机距离在5m左右；
步骤四、清除多余的土方，平整场地；
步骤五、整平压实，用25t振动光面压路机以10-12km/h碾7遍，至无明显轮迹；
在步骤三地基压实后进行地基压实度检测，采用重型动力触探试验(n63.5)，地基压实度的设计要求为贯入深度1.0m内平均击数不得低于12击，且连续三次击数不得低于10击。
以某地吹填珊瑚砂为例进行试验，该珊瑚砂为珊瑚中砂，按照上述方法进行冲击碾压，控制其含水量为25％，控制25kj三边形冲击压路机以及25t振动光面压路机的速度为10-12km/h。在步骤三地基压实后进行地基压实度检测，采用重型动力触探试验(n63.5kg)，贯入深度1.0m内平均击数为14击，且连续三次击数均不小于12击。