振沖碎石樁施工技術(shù)在水閘地基處理中的應(yīng)用

王龍飛

摘要：我們水閘施工過程中遇到了軟弱土層，不能滿足閘基礎(chǔ)設(shè)計要求，我們采用了振沖碎石樁施工技術(shù)，滿足了地基設(shè)計承載力。

關(guān)鍵詞：水利水電；振沖碎石樁施工技術(shù)；水閘地基處理；應(yīng)用

××××工程區(qū)位于北京市永定河沖洪積扇中西部平原區(qū)，地形開闊平坦。地面高程20～28m，工程區(qū)表層普遍堆積有厚度不等的人工填土，其下為第四系沖積物（Qal）。

工程包括四座水閘，以其中一座水閘為例，主要技術(shù)參數(shù)：泄洪流量299m3/s（100年一遇），7孔，每孔凈寬6m，總凈寬為42m，閘室段長12m，上游連接段30m，下游連接段50m。根據(jù)建設(shè)單位提供的勘測成果：

××閘址區(qū)地下水類型為潛水、層間水類型，第一層地下水埋深3～4.5m，含水層主要為③粉砂，為潛水；第二層地下水埋深為7.3～8.7m，含水層為④粉土和⑤粉細(xì)砂，其中粉細(xì)砂為主要賦水層，為層間水。閘底板高程17.4m，底板基本置于④2粘土上，層厚0.5～3.4m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fka=80kpa

1水文、工程地質(zhì)分析

閘區(qū)內(nèi)地基持力層為粉土層、粉質(zhì)粘土、粘土或粉細(xì)砂互層，承載力標(biāo)準(zhǔn)值僅為80～140kPa，且粉土、粉細(xì)砂層存在液化問題，不能滿足閘基礎(chǔ)設(shè)計要求。依據(jù)《水電水利工程振沖法地基處理技術(shù)規(guī)范》DL/T 5214-2005 P3頁“3.0.3振沖法的適用范圍：適用于碎石土、砂土、粉土、黏性土、人工填土及濕陷性土等地基的加固處理。”設(shè)計采用振沖碎石樁地基處理方案，處理后地基承載力需達(dá)到180 kPa，消除或部分消除地基液化。

2振沖碎石樁施工技術(shù)要點

2.1主要技術(shù)參數(shù)

施工料源來自于河北地區(qū)，自行采購，采用卵石或碎石，規(guī)格40～100mm，含泥量不大于5%，要求質(zhì)地堅硬。振沖碎石樁設(shè)計樁徑d=800mm，樁距s=1800mm，正三角型布樁。樁長L=6.4～12m，復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值fk不小于180kPa，并消除或部分消除液化。采用BJ-45kW型振沖器，制樁電壓為380V，加密電流為70～75A，留振時間10s，樁頭部分可延長至15s，成孔水壓0.4～0.6MPa，制樁水壓0.2～0.4MPa。

2.2質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

1.造孔及制樁應(yīng)符合下列規(guī)定：

1） 振沖器噴水中心樁位偏差不得大于50mm；2） 振沖器對準(zhǔn)樁位，偏差應(yīng)小于100mm；3） 造孔過程中振沖器應(yīng)處于懸垂?fàn)顟B(tài)，施工用電允許偏差380±20v；孔位如發(fā)現(xiàn)偏移應(yīng)及時糾正； 4） 造孔水壓控制在0.4～0.6MPa，造孔速度宜不大于0.5m/min； 5） 造孔深度應(yīng)達(dá)到設(shè)計樁底標(biāo)高以上0.3～0.5 m。

2.樁體加密應(yīng)符合下列規(guī)定

1） 加密電流、留振時間、加密段長度、填料量應(yīng)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的技術(shù)參數(shù)；2） 加密電流、留振時間應(yīng)采用自動控制系統(tǒng)控制，不得采用人工控制；3） 加密段長應(yīng)控制在300～500mm；4） 加密時從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振；5）填料采用連續(xù)填料，每次填料應(yīng)保證孔內(nèi)石料高度不大于500mm；6） 加密時水壓一般控制在0.2～0.4Mpa；7）成樁后樁體密實度重型動力觸探自檢擊數(shù)達(dá)到設(shè)計要求。8）成樁后，樁頂中心與設(shè)計樁位中心偏差不得大于0.20d（d為樁直徑）；9）施工造孔深度允許與設(shè)計深度允許偏差±200m。

3.制樁順序采用排打法

（1）填料方式采用連續(xù)填料方式；

（2）試驗樁施工每根樁造孔時每貫入1m應(yīng)記錄一次電流、水壓、時間；加密時每1m分段記錄電流、水壓、時間、填料量。

2.3質(zhì)量保證措施

（1）施工人員嚴(yán)格按施工參數(shù)及操作方法進(jìn)行施工；（2）采用自動控制系統(tǒng)控制加密電流及留振時間，以減少人為因素造成的偏差；（3）振沖器導(dǎo)管每隔1m焊一長鋼筋，每隔0.5m焊一短鋼筋，作為深度標(biāo)志，以控制樁長及加密段長度；（4）施工過程中，隨時檢查振沖器空載電流，施工記錄、填料量、樁徑、控制儀表進(jìn)行檢查。（5）技術(shù)人員嚴(yán)格把關(guān)，對每天的施工情況進(jìn)行統(tǒng)計、分析，發(fā)現(xiàn)情況及時解決。

2.4振沖樁施工

（1）清理場地，接通電源、水源；（2）施工機(jī)具就位，起吊振沖器對準(zhǔn)樁位；（3）造孔：開動高壓水泵沖水，啟動動力箱，使用BJ-45型振沖器，待振沖器運行正常以后，使振沖器徐徐貫入土中，直至設(shè)計樁底標(biāo)高以上30cm。（4）清孔：將振沖器提出孔口，再較快地從原孔貫入，使樁孔暢通，為了有利于填料加密，可將振沖器提升1～2次。（5）填料加密：向孔內(nèi)傾倒一部分填料，當(dāng)達(dá)到設(shè)計規(guī)定的加密電流和留振時間后，將振沖器上提繼續(xù)進(jìn)行下一段次加密，每段加密長度應(yīng)符合設(shè)計要求；（6）重復(fù)上一步驟工作，自下而上，直至孔口；（7）關(guān)閉振沖器，關(guān)水，制樁結(jié)束。

2.5試驗檢測

1.振沖施工結(jié)束后，應(yīng)對樁的數(shù)量、樁徑、樁位偏差、樁體密度、樁間土處理效果、復(fù)合地基承載力及變形模量等進(jìn)行檢測與驗收。

2.檢測試驗應(yīng)在振沖施工結(jié)束并達(dá)到恢復(fù)期后進(jìn)行，一般砂土恢復(fù)期不少于7天，粉土不少于15天，黏性土不少于30天。

3. 載荷試驗檢測點數(shù)量應(yīng)為每200～400根樁抽檢1點，且檢測點的總數(shù)不得少于3點。

4. 載荷試驗檢測點應(yīng)按下列原則布置：具有代表性和均勻性，建（構(gòu)）筑物的重要部位，不同工程地質(zhì)條件的代表性區(qū)域、施工中出現(xiàn)異常的地段。

5.每個試驗區(qū)檢測要求如下：靜力荷載試驗點3個，其中，復(fù)合地基靜載點2個，單樁靜載點1個，檢測復(fù)合地基及單樁承載力特征值；標(biāo)準(zhǔn)貫入點3個，檢測樁間土強(qiáng)度；重型動力觸探點3個，檢測樁體強(qiáng)度。

3結(jié)束語

振沖碎石樁在實際中的應(yīng)用適用范圍較廣，可以在不同種類的軟弱地基中起到良好的施工效果，同時在振沖碎石樁施工技術(shù)的應(yīng)用中需要根據(jù)軟弱地基的特征及工程要求來確定其技術(shù)的應(yīng)用方法，以此來保證施工技術(shù)的應(yīng)用可以符合規(guī)定的施工標(biāo)準(zhǔn)要求，并做好相應(yīng)的技術(shù)質(zhì)量控制工作，使得施工技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到對地基進(jìn)行穩(wěn)定加固的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]《水電水利工程振沖法地基處理技術(shù)規(guī)范》（DL/T5214-2005）.

[2]《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012.

[3]《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GB50007-2002）.

（作者單位：北京諾和興建設(shè)工程有限公司）