港口工程軟基處理中振沖碎石樁的檢測及其應(yīng)用分析

姜金

摘要：港口工程中采用的振沖碎石樁工藝可以有效對軟地基進(jìn)行加固等，但是綜合比較來看，振沖碎石樁工藝在道路、建筑等具體工程中的應(yīng)用并不完全一致，港口工程軟基處理中振沖碎石樁工藝在其施工工藝、質(zhì)量控制以及加固的效果等方面較為獨(dú)特。以下簡要就港口工程軟基處理的工藝原理、流程等相關(guān)方面進(jìn)行相關(guān)方面加以介紹和分析。

關(guān)鍵詞：港口工程；軟基處理；振沖碎石樁；應(yīng)用分析

引言

振沖法加固地基技術(shù)是一種可以有效對建筑物的承載力以及沉降等方面進(jìn)行相關(guān)控制的技術(shù)，此法在港口工程軟地基處理的應(yīng)用，不僅極大的縮短了工期，對于費(fèi)用的節(jié)省也有著極為重要的影響。此外，該施工方法的施工設(shè)備較為簡單，在具體的施工過程中具有施工簡便易行的優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于港口工程中，但是由于此法在我國的應(yīng)用時(shí)間較短，目前正處于發(fā)展的初步階段，具體的施工過程仍然存在諸多的不足現(xiàn)象。

一、振沖法加固原理分析

振沖碎石樁的吊起振沖器是起重機(jī)，水泵的啟動(dòng)通過噴嘴射高壓水流，在振動(dòng)以及水沖二者的共同作用下，振動(dòng)器會(huì)抵達(dá)土中的指定高度，進(jìn)行清孔工作之后，從地面孔內(nèi)進(jìn)行碎石的填充工作，在土體振動(dòng)的作用之下，碎石被擠密實(shí)，當(dāng)密實(shí)度達(dá)到一定的程度，再提升其振動(dòng)器。填料與振密工作反復(fù)進(jìn)行，直至大直徑的密實(shí)樁體與原地基形成復(fù)合地基。振沖碎石樁，需要借助周圍土體的側(cè)壓力，來保持其基本的形狀，和承受荷載力。由于受到承載力的影響，會(huì)使得樁體產(chǎn)生變形，基礎(chǔ)受到的碎石樁的壓力不僅可以從上而下的傳遞，也可以通過側(cè)向的變形壓力傳遞給周圍的土體。由于受到這些力的影響，碎石樁和周圍的土體組成的負(fù)荷地基，使得樁體所承受的力可以均勻的將力分散，進(jìn)而有效對地基的承載力提高，避免沉降以及不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生。

二、港口工程軟基處理中振沖碎石樁檢測分析

據(jù)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)分析得知，第四分之一層的粉質(zhì)粘土的力學(xué)性能相對而言比較差，而且其振沖置換對于樁間土的破壞性比較大，特別是孔隙水壓力的擴(kuò)散較慢，樁間土需要一段時(shí)間才可以恢復(fù)強(qiáng)度，因此在施工完畢后的一段時(shí)間之內(nèi)，應(yīng)該注重對碎石樁檢測，避免不必要的損失。

振沖碎石樁的海上檢測具有一定的難度，不可避免的需要采用單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)或多樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)荷，但是這不僅一定程度的增加了檢測的難度，而且具有一定的風(fēng)險(xiǎn)性，投入資金較大，檢測結(jié)果存在一定的誤差，此外，受制于海水的阻隔和潮汐的作用，其檢測過程中難免會(huì)遇到不可預(yù)見的難度和干擾性因素。經(jīng)過諸多方面的比對和權(quán)衡，最終采用重型（DPT）和超重（DPSH）型動(dòng)力觸探試驗(yàn)相結(jié)合的方法對碎石樁密實(shí)度和承載力加以有效的檢測，通過對樁間的采用標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)（SPT）和十字板剪切試驗(yàn)（FVT）的試驗(yàn)方式來對承載力的加以合理的測試，最終確定其承受力度。

為了有效避免探桿在海水中的彎曲現(xiàn)象以及其不穩(wěn)定性，則需要將套管置于海底樁頂中心位置，保障其垂直度，動(dòng)態(tài)探桿需要穿過套管到達(dá)樁頂位置。進(jìn)行相關(guān)的試驗(yàn)工作時(shí)，需要保證探頭對準(zhǔn)檢測孔的中心處，保障探桿垂直時(shí)的穩(wěn)定性，此外，進(jìn)行錘擊貫入時(shí)，要連續(xù)進(jìn)行，防止錘擊偏離指定位置。試驗(yàn)過程中，每貫入一米，需要探桿轉(zhuǎn)動(dòng)一圈半，有效減小側(cè)摩阻力。每根樁至少需要檢測其樁頂以下五百米左右的位置，倘若檢測結(jié)果不是十分理想，必須進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整工作，可以采用十字偏心法矯正，并進(jìn)行重新檢測。

三、港口工程軟基處理中振沖碎石樁施工應(yīng)用分析

（一）施工準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行港口工程軟基處理的施工時(shí)，需要對場地進(jìn)行平整工作，首先對其場地表面的雜草進(jìn)行清理清除，包括場地表面的雜物以及根除植物的根莖等，地面的高差要控制在0. 5m之內(nèi)，保證平穩(wěn)過渡，避免太大的起伏，為了有效便于機(jī)械設(shè)備的施工工作，需要在港口工程的軟基呆呆鋪填五十厘米左右的碎石鋪墊層，在測量放樣的地方用白灰線和木樁對振沖樁樁位進(jìn)行標(biāo)記，將樁位的誤差控制在一厘米之內(nèi)。

（二）設(shè)備就位

把振沖設(shè)備放到指定的施工樁位中，對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)調(diào)試，進(jìn)而有效保障工作臺(tái)的平整性，振沖器需要保持垂直狀態(tài)，等到振沖器較為穩(wěn)定之后，對振沖器噴水口的對中情況進(jìn)行檢查，將其噴水口與放樣中心重合。

（三）關(guān)于造孔工作

當(dāng)振沖器設(shè)備對中就為之后，正常啟動(dòng)振沖器，當(dāng)水壓、電壓以及振沖器空振電流到達(dá)正常的水準(zhǔn)時(shí)，借助塔架吊具等設(shè)備，緩慢將振沖器放下，保證其貫入土中，其下降的速度要有一定的限制，其下降速度應(yīng)該在2m/min之內(nèi)。當(dāng)振沖器貫入土中時(shí)，電流與電機(jī)的額定電流不相一致，比如電流超過電機(jī)的額定電流時(shí)，需要對振沖器的下降速度加以合理的控制，或者采取暫停的措施，當(dāng)電流與額定電流達(dá)到一定的要求之后繼續(xù)進(jìn)行造孔工作。造孔時(shí)，其造孔水壓應(yīng)該保持在0.5～0.7MPa之間，如果孔口沒有返水情況，則應(yīng)該適當(dāng)增加供水量。施工中需要專門的負(fù)責(zé)人員對造孔的水壓、電流、造孔速度和返水的情況加以詳細(xì)的記錄，為造孔工作的展開提供相應(yīng)的依據(jù)和指導(dǎo)工作。

（四）清孔工作

當(dāng)造孔達(dá)到預(yù)定的深度時(shí)，需要將振沖器慢慢上升提到孔口的位置，然后再次將其下沉，清除振沖器孔內(nèi)的泥土等雜物，保證填料的暢通性。如果在其返水口中其含泥量仍然較高，孔口被泥土等雜物堵住時(shí)，且成孔直徑小于設(shè)計(jì)樁徑的時(shí)候，需要再次進(jìn)行清孔工作，直至其孔口沒有泥土的阻塞情況，保障填料的正常進(jìn)行。

（五）填料工作的開展

填料采用地質(zhì)堅(jiān)硬不易軟化的天然級配碎石料，其含泥量應(yīng)該控制在百分之十以內(nèi)，其碎石料的最大粒徑應(yīng)該控制在80mm以下，填料方式的選用，較傾向于連續(xù)填料法，當(dāng)進(jìn)行填料工作時(shí)，振沖器應(yīng)該停留在設(shè)計(jì)孔底的三百毫米到五百毫米的位置之間，保證孔內(nèi)回填碎石不斷回填，保證在制樁過程中碎石料會(huì)一直處于滿孔狀態(tài)下。

結(jié)語

港口工程軟基處理中振沖碎石樁的檢測以及其應(yīng)用具有十分重要的意義和影響。筆者衷心希望，以上關(guān)于對我國振沖碎石樁的研究能夠被相關(guān)負(fù)責(zé)人合理的吸收和采納，進(jìn)而更好的推動(dòng)我國港口工程軟基的處理工作，提高工程質(zhì)量。

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