超深振沖碎石樁加固處理深厚覆蓋層圍堰堰基應(yīng)用研究

劉強(qiáng) 盧偉 李曉力 田應(yīng)輝 杜廣進(jìn)

摘要：金沙江上游拉哇水電站上游圍堰高60 m，基礎(chǔ)覆蓋層深超70 m，圍堰地基中有超過50 m厚的堰塞湖相沉積低液限黏土層，覆蓋層厚度大、承載力低、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高，圍堰工程面臨沉降變形、邊坡不穩(wěn)定等突出問題。常見的軟基處理技術(shù)均不能解決該工程所面臨的難題。對(duì)該圍堰工程難點(diǎn)進(jìn)行了分析，采用超深振沖碎石樁加固處理深厚覆蓋層圍堰堰基，并進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè)。結(jié)果表明：該水電工程應(yīng)用超深振沖碎石樁技術(shù)取得了良好效果。研究成果可為振沖碎石樁工藝在相似地層的應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：超深振沖碎石樁; 深厚覆蓋層; 拉哇水電站; 金沙江

中圖法分類號(hào)：TV553 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2022.04.015

文章編號(hào)：1006 - 0081（2022）04 - 0090 - 06

0 引 言

金沙江上游拉哇水電站上游圍堰覆蓋層具有厚度大、承載力低、滲透系數(shù)低、抗剪強(qiáng)度低、壓縮性高等特征，上游圍堰與大壩基坑開挖形成的聯(lián)合邊坡高度達(dá)130 m，圍堰工程面臨邊坡不穩(wěn)定、沉降變形等技術(shù)難題。采取超深碎石樁加固地基，能夠充分發(fā)揮碎石樁促進(jìn)飽和土地基徑向排水加速固結(jié)、提高復(fù)合地基各項(xiàng)力學(xué)指標(biāo)的作用，且在圍堰及基坑開挖邊坡穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，防滲體系通過工程措施處理后能夠適應(yīng)變形，保證圍堰在施工及運(yùn)行期間的安全。超深碎石樁在施工技術(shù)上具有可行性。

該工程地質(zhì)條件復(fù)雜、工程規(guī)模大、重要性突出、技術(shù)難度大、缺乏成熟工程經(jīng)驗(yàn)、施工制約因素較多，所采用的施工工藝和應(yīng)對(duì)措施對(duì)類似工程具有一定的借鑒意義。

1 工程概況

拉哇水電站位于金沙江上游，屬Ⅰ等大（1）型工程;電站樞紐主要由混凝土面板堆石壩、右岸溢洪洞、右岸泄洪放空洞、右岸地下廠房等建筑物組成，總裝機(jī)容量200萬(wàn)kW（2 000 MW），最大壩高239.00 m。

該電站上游圍堰設(shè)計(jì)擋水標(biāo)準(zhǔn)采用全年30 a一遇，洪峰流量6 330 m3/s，堰頂高程2 597.00 m，堰頂長(zhǎng)度187.75 m，堰頂寬度15.00 m，最大堰高60 m。

上游圍堰采用超深振沖碎石樁進(jìn)行地基處理，共分兩期施工。超深振沖碎石樁施工在填筑的施工平臺(tái)上進(jìn)行，施工程序?yàn)椋孩?右岸一期施工平臺(tái)填筑;② 一期振沖碎石樁施工;③ 右岸一期施工平臺(tái)拆除;④ 2020年汛期度汛;⑤ 左岸二期施工平臺(tái)填筑;⑥ 二期振沖碎石樁施工;⑦ 左岸二期施工平臺(tái)拆除;⑧ 2021年汛期度汛。

一期超深振沖碎石樁施工右岸堰基，由左岸束窄河床過流，施工時(shí)間為2020年3月19日至5月17日;二期超深振沖碎石樁施工左岸堰基，由右岸束窄河床過流，施工時(shí)間為2020年12月8日至2021年3月21日。共完成振沖碎石樁1 860根，樁長(zhǎng)共計(jì)51 071.40 m。振沖碎石樁最大單樁深度約70 m。

2 工程地質(zhì)條件

2.1 水文氣象

據(jù)巴塘氣象站（海拔2 589.10 m）觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，該地多年平均降水量489.1 mm，最大單日降水量42.3 mm，降水量年內(nèi)分配極不均勻，5～10月降水量占全年降水量的 94.9%， 11 月至次年4 月降水量?jī)H占 5.1%。多年平均蒸發(fā)量為2 037 mm（20 cm蒸發(fā)皿），其中5月份的平均蒸發(fā)量最大，為 253.5 mm。多年平均氣溫12.7 ℃，7月份平均氣溫19.7 ℃，12月份平均氣溫4.0 ℃，多年平均最高氣溫21.6 ℃，多年平均最低氣溫5.7 ℃，極端最高氣溫37.9 ℃，極端最低氣溫-12.8 ℃。多年平均相對(duì)濕度47%。多年平均風(fēng)速1.2 m/s，最大風(fēng)速 22.0 m/s，壩址區(qū)實(shí)測(cè)最大風(fēng)速 25.4 m/s，相應(yīng)風(fēng)向N。多年平均雷暴日數(shù)為70.7 d，大風(fēng)日數(shù)為24.2 d。

2.2 工程地質(zhì)

由于上游圍堰地基處理是在截流前，須在施工前填筑施工平臺(tái)。上游圍堰地基處理施工范圍內(nèi)河床覆蓋層最大深度為71.4 m，按物質(zhì)成分可分為5層和Ⅰ號(hào)透鏡體，由上至下依次為。

（1） Qal-5層（覆蓋層）。為河床沖積砂卵石層夾少量漂石，以卵石夾砂、礫石、漂石為主，卵石、漂石成分為綠片巖、花崗巖等。卵礫石塊徑一般在5～20 cm之間，少部分漂石達(dá)80 cm 左右。厚度1.8～10.8 m。

（2） Ql-3層。以黏土質(zhì)砂為主，局部為砂質(zhì)低液限黏土、含細(xì)粒土砂及少量的卵礫石，厚度一般為15～25 m。

（3） Ql-2層。以砂質(zhì)低液限黏土為主，局部為黏土質(zhì)砂、低液限黏土，最大厚度約為30 m，巖相變化大，組成復(fù)雜;灰褐色黏土呈軟塑狀，局部呈流塑狀，失水后具有一定的硬度。該層自上而下可分為Ql-2-③，Ql-2-②，Ql-2-①三個(gè)亞層，其中Ql-2-③層以低液限黏土為主，多呈流塑狀，厚度4.0～8.5 m;Ql-2-②層以低液限粉土和砂質(zhì)低液限粉土為主，多呈可塑-軟塑狀，厚度10～15 m;Ql-2-①層以低液限黏土為主，局部為低液限粉土，多呈可塑-軟塑狀，厚度15.2 m。

（4） Qal-1層。為河床沖積層，以塊石、砂卵石夾砂為主，局部可見碎石土、粉土透鏡體，分布在河床底部。該層厚度一般為5.0～15.0 m，局部達(dá)到21.6 m（含崩坡積物），主要為河床沖積、崩積及坡積物。壩址區(qū)缺失第4層。圍堰及大壩基礎(chǔ)覆蓋層內(nèi)分布有透鏡體。

堰基下游端及基坑邊坡上游端發(fā)育的Ⅰ號(hào)透鏡體位于河床靠右岸坡腳處，物質(zhì)組成為崩石、塊石，順河向長(zhǎng)度為325 m、寬度約70 m，最大厚度為32.1 m，分布高程為2 489.500～2 487.000 m。覆蓋層下伏基巖地層第1層為[Pa-1txn]，其巖性為角閃片巖、綠泥角閃片巖夾少量的云母石英片巖、石英片巖及大理巖，淺表層巖石主要呈弱風(fēng)化，厚度一般為10～15 m。

上游圍堰工程地質(zhì)情況見圖1，湖相沉積層土體物理學(xué)指標(biāo)見表1～2。

3 圍堰工程技術(shù)特點(diǎn)

3.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

上、下游圍堰均修建在深度達(dá)71 m且含有約50 m厚堰塞湖相沉積低液限黏土的深厚覆蓋層上。圍堰填筑后，軟弱地基土將形成較高的超孔隙水壓力，消散時(shí)間長(zhǎng)，且圍堰堰基沉降變形和水平位移大，邊坡穩(wěn)定性問題突出。

3.2 工程規(guī)模大

（1） 上游圍堰高度60 m，與基坑開挖形成的聯(lián)合邊坡高度130 m。

（2） 擋水庫(kù)容2.8億m3，擋水時(shí)間5 a，圍堰工程屬3級(jí)建筑物。

（3） 基坑保護(hù)施工對(duì)象為面板堆石壩、地下廠房，防洪度汛級(jí)別高。

（4） 受白格滑坡殘留體的潛在影響，該工程圍堰是金沙江上游梯級(jí)開發(fā)中重要的攔蓄潰堰洪水建筑物。

3.3 控制工程沉降及水平變形技術(shù)難度大

在天然地基條件下，上游圍堰填筑后覆蓋層地基最大沉降量約3.5 m，下游坡腳最大水平位移約3.4 m，邊坡穩(wěn)定性及防滲墻墻體、堰體土工膜變形問題突出。

采取樁基等結(jié)構(gòu)控制以防止地基發(fā)生過大沉降及水平變形。但由于覆蓋層深厚且性狀差，加固處理難度大，防滲墻墻體及堰體表面土工膜對(duì)變形的適應(yīng)性問題突出。

3.4 理論研究存在較多技術(shù)難題

（1） 物理力學(xué)方面。圍堰地基覆蓋層在縱向、橫向分布不均勻，土層特性差別大。雖經(jīng)大量試驗(yàn)研究，但因取樣及試驗(yàn)誤差，仍難以準(zhǔn)確獲得真實(shí)土體的物理力學(xué)指標(biāo)，如滲透系數(shù)、固結(jié)系數(shù)等，其計(jì)算取值對(duì)結(jié)果的影響較為敏感。

（2） 數(shù)學(xué)本構(gòu)模型方面。湖相沉積軟弱土體本身屬于非線性、不連續(xù)介質(zhì)，具有黏彈塑性特征。但現(xiàn)有研究手段仍多采用非線彈性本構(gòu)模型。如用確定性的求解方法解決不確定性土工問題，其適用性及誤差判別缺乏依據(jù)。

（3） 土力學(xué)邊坡穩(wěn)定性分析方法的適用性。SL 274-2020《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》及DL/T 5353-2006《水電水利工程邊坡設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)土質(zhì)邊坡推薦采用極限平衡法。但是該工程由于沉降變形及水平變形較大，堰體和土體均可能開裂發(fā)生應(yīng)力遷移，采用極限平衡法計(jì)算安全系數(shù)及采用有限元應(yīng)力法計(jì)算滑弧穩(wěn)定安全系數(shù)進(jìn)行穩(wěn)定判別缺乏依據(jù)。

（4） 復(fù)合地基及樁土分算的理論體系。① 現(xiàn)有振沖規(guī)范DL/T 5214-2016《水電水利工程振沖法地基處理技術(shù)規(guī)范》及地基處理有關(guān)規(guī)范均采用復(fù)合地基設(shè)計(jì)理論[1-2]。該理論根據(jù)樁的置換率及樁和樁間土的特性換算成復(fù)合地基特性，進(jìn)而開展變形及穩(wěn)定計(jì)算;缺點(diǎn)是在復(fù)合地基的受力模式、變形協(xié)調(diào)性、綜合參數(shù)特別是本構(gòu)模型參數(shù)的選取等方面均缺乏一定的判據(jù)。② 樁土分算理論將樁、土分開考慮，具有一定合理性;但是樁與土的結(jié)合面特性不易模擬，樁體發(fā)生水平變形后，受力特征發(fā)生變化，計(jì)算模型不易處理且計(jì)算工程量巨大。

3.5 超深振沖碎石樁地基處理缺乏成熟工程經(jīng)驗(yàn)

經(jīng)過大量分析研究和比選，為充分發(fā)揮覆蓋層土體強(qiáng)度，提出了振沖碎石樁處理方案。中國(guó)此成熟技術(shù)一般在35 m左右深度，深度達(dá)65 m的超深振沖碎石樁尚未有實(shí)施案例，施工技術(shù)難度高。

3.6 施工工期安排受制約因素較多

工程計(jì)劃于2021年11月截流，截流后1個(gè)枯水期內(nèi)應(yīng)完成圍堰填筑及防滲體系施工，否則汛期度汛安全問題突出。圍堰填筑時(shí)間快，時(shí)間不足以使軟弱地基充分排水固結(jié)。為使圍堰填筑期不受地基處理施工干擾，地基加固工程還必須在截流前于天然河道上修建平臺(tái)完成施工。截流前下河施工，安全問題也較為突出。因此，超深振沖碎石樁施工質(zhì)量為該工程的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)之一。

4 圍堰處理振沖施工方法

4.1 設(shè)計(jì)技術(shù)要求

拉哇水電站上游圍堰高60 m，基礎(chǔ)覆蓋層深度超70 m，堰體庫(kù)容2.8億m3，設(shè)計(jì)使用壽命5 a。

根據(jù)前期地質(zhì)勘探及生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，振沖技術(shù)指標(biāo)要求如下。

（1） 振沖碎石樁設(shè)計(jì)直徑1.2 m，滲透系數(shù)不小于1×10-2 cm/s，壓縮模量不小于50 MPa，固結(jié)排水剪內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值不小于40°，單樁承載力不小于 600 kPa。

（2） 碎石樁填料采用具有良好級(jí)配的碎石，石料飽和抗壓強(qiáng)度大于40 MPa，粒徑控制在 20～80 mm之間，20～40 mm 占比約 40%，40～80 mm占比約 60%。

（3） 樁體及相關(guān)布置要求為：樁體底部伸入Qal-1層以內(nèi)0.5 m，上部伸入Qal-5層頂部，中間貫穿堰塞湖相沉積層。

（4） 振沖碎石樁布樁采用梅花型，共分兩區(qū)布置：SY0-142.500 m～SY0-029.500 m，樁排距及間距為3 m;SY0-029.500 m～SY0-201.500 m，樁排距及間距為2.5 m。

防滲墻下游177 m范圍內(nèi)碎石樁間的排距為3 m，圍堰下游堰腳往上游169 m范圍內(nèi)碎石樁間排距為2.5 m。

4.2 超深振沖碎石樁施工

由于施工平臺(tái)填筑部分位于水下，回填時(shí)間較短，碎石土黏性顆粒含量少，導(dǎo)致回填層較松散，極易產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象，影響施工效率，并對(duì)大型機(jī)械設(shè)備的安裝、使用、拆除有一定的影響。為降低對(duì)施工平臺(tái)填筑部分的不利影響、保證施工效率及施工安全，結(jié)合工程地質(zhì)勘察報(bào)告和現(xiàn)場(chǎng)踏勘結(jié)果，綜合考慮工期、地層適用性、施工作業(yè)面等因素，采用了旋挖鉆機(jī)對(duì)施工平臺(tái)填筑約12 m的深度進(jìn)行引孔并下設(shè)護(hù)筒，振沖樁施工工藝流程如圖2所示。

振沖碎石樁施工是以起重設(shè)備吊起振沖器，利用振沖器的水平振動(dòng)和高壓水或輔以高壓空氣的共同作用，在地基土層中成孔后，回填石料，經(jīng)振密形成振沖碎石樁。該施工設(shè)備主要由起吊設(shè)備、振沖器、電器控制系統(tǒng)、供水設(shè)備、填料設(shè)備等組成。該工程因施工樁長(zhǎng)最深超過60 m，屬于超深振沖碎石樁施工。

4.3 振沖碎石樁施工工藝

4.3.1 振沖施工工藝要求

根據(jù)相關(guān)規(guī)范[2-3]，振沖碎石樁施工時(shí)的工藝要求如下。

（1） 造孔和清孔。① 施工時(shí)振沖器噴水中心與孔徑中心偏差不得大于5 cm。② 振沖造孔后，成孔中心與施工圖紙定位中心偏差不得大于10 cm。③ 樁頂中心與定位中心偏差不得大于樁孔直徑的1/4。④ 振沖器貫入土中時(shí)應(yīng)保持豎直。⑤ 振沖器每貫入1～2 m孔段，應(yīng)記錄一次造孔電流、水壓和時(shí)間，直至貫入到試驗(yàn)規(guī)定的深度。⑥ 完孔后應(yīng)清孔1～2遍。⑦ 終孔標(biāo)準(zhǔn)：達(dá)到設(shè)計(jì)孔深;達(dá)到該孔位臨近的地質(zhì)勘察孔及補(bǔ)充勘察孔資料相關(guān)要求;振沖器造孔電流達(dá)200 A以上，且持續(xù)造孔5 min左右無(wú)明顯進(jìn)尺;振沖器造孔穿過湖相沉積層土體后進(jìn)入底部透鏡體或Qal-1層卵石、塊石夾砂層0.2 m以上，振沖器導(dǎo)桿抖動(dòng)明顯，振動(dòng)強(qiáng)烈，持續(xù)造孔10 min左右無(wú)明顯進(jìn)尺。

（2） 填料和加密。采用強(qiáng)迫填料法填料。加密參數(shù)為：① 制樁電壓為380 V，波動(dòng)超過±20 V不得施工;② 加密段長(zhǎng)度30～50 cm;③ 留振時(shí)間8～10 s;④ 填料量1.4～1.6 m3/m。

4.3.2 振沖碎石樁施工措施

（1） 施工難點(diǎn)。① 覆蓋層深厚。該工程需在截流前施工，且施工區(qū)域位于金沙江中，必須回填出一個(gè)施工平臺(tái)以進(jìn)行振沖碎石樁的施工，導(dǎo)致需處理的堰塞湖相沉積層上部覆蓋層達(dá)15 m左右，且覆蓋層中有Qal-5層，即河床沖積砂卵石層的存在，振沖器極難穿透該層，施工難度大。② 處理厚度大。需處理的堰塞湖相沉積層厚度達(dá)到50 m，為中國(guó)目前振沖碎石樁工藝處理的最大厚度。③ 造孔深度大。中國(guó)振沖碎石樁施工水平在35 m范圍內(nèi)，而本項(xiàng)目針對(duì)圍堰地基堰塞湖相沉積低液限黏土層進(jìn)行振沖處理，超出現(xiàn)行業(yè)水平，是當(dāng)前世界上最深的振沖碎石樁工程。

（2） 針對(duì)措施。① 選用大功率、大振幅的振沖設(shè)備。由于覆蓋層存在砂卵石層，一般振沖器難以穿透，因此選用了功率為220 kW、振幅為28 mm的BJV220型振沖器。② 加強(qiáng)生產(chǎn)管理，聘請(qǐng)了從事過多個(gè)振沖施工項(xiàng)目、具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)的管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理。同時(shí)，聘請(qǐng)了設(shè)置項(xiàng)目主管和技術(shù)主管，配備包含技術(shù)、設(shè)備、施工、項(xiàng)目管理等專業(yè)的專家團(tuán)隊(duì)。 ③ 采用了大噸位的300 t及320 t履帶式起重機(jī)作為起吊設(shè)備。組裝了世界最深振沖施工設(shè)備，總長(zhǎng)73 m，總重約20 t。由于設(shè)備自重大，遇到硬層時(shí)利于造孔，對(duì)振沖加密效果好，也明顯提高了工作效率。

（3） 施工方法。① 造孔：振沖器運(yùn)行正常后，下放振沖器至施工平臺(tái)開始造孔， 將振沖器徐徐貫入土中，直至終孔深度。過程中將造孔水壓控制在0.3～0.8 MPa，振沖器貫入速率不超過2 m/min，振沖器下沉過程中的電流值不超過電機(jī)的額定值。② 終孔：根據(jù)4.2.2振沖施工工藝要求，達(dá)到終孔標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)孔深即終孔。③ 清孔：造孔時(shí)返出泥漿稠或孔中有狹窄或縮孔地段時(shí)應(yīng)進(jìn)行清孔。清孔時(shí)將振沖器提出孔口或在需要擴(kuò)孔地段上下反復(fù)提拉振沖器，使孔口返出的泥漿變稀，保證振沖孔順直通暢以利于填料沉落，此時(shí)振沖器電流基本為空載電流值。④ 填料加密：采用強(qiáng)迫填料制樁工藝。在地基軟土層中成孔后，回填性能穩(wěn)定的硬質(zhì)粗顆粒材料，依靠振沖器的自重和水平振動(dòng)力等向下擠壓并振密形成密實(shí)的碎石樁體;制樁時(shí)連續(xù)施工，加密從孔底開始，加密段長(zhǎng)度不得超過0.5 m，逐段向上，中間不得漏振。加密電流和留振時(shí)間應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。加密為自下而上，直至加密施工至設(shè)計(jì)要求的樁頂標(biāo)高。加密電壓為380 V，波動(dòng)不得超過±20 V。

5 超深振沖碎石樁施工技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

5.1 加固處理堰塞湖相沉積低液限黏土層優(yōu)勢(shì)顯著

采用超深振沖碎石樁加固處理50 m厚堰塞湖相沉積低液限黏土層，與強(qiáng)夯法、沉管砂石樁法、深層攪拌法等地基處理技術(shù)相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。因振沖器位于施工設(shè)備的底部，其加固土層的動(dòng)能不因施工深度的變化而變化，即振沖器的激振力在土層的任何深度部位均相同，因此該法加固原土層后形成的復(fù)合地基均勻性好，加固處理深厚覆蓋層軟土有其得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用前景廣闊。

5.2 加固處理堰塞湖相沉積低液限黏土層效果明顯

超深振沖碎石樁加固處理堰塞湖相沉積黏土層是在振沖器水平振動(dòng)和高壓水或輔以高壓空氣的共同作用下，在地基軟土層中成孔后，回填性能穩(wěn)定的硬質(zhì)粗顆粒材料，經(jīng)振沖器自重向下擠壓和經(jīng)水平振動(dòng)振密形成增強(qiáng)體（振沖碎石樁），增強(qiáng)體和周圍地基土形成復(fù)合地基。

振沖碎石樁復(fù)合地基與原地基相比，其承載力高、壓縮性小，能夠減少地基的沉降量和差異沉降量，提高土體的抗剪強(qiáng)度，且復(fù)合地基中的碎石樁樁體有應(yīng)力集中和砂井排水雙重作用。

5.3 注意事項(xiàng)

在超深振沖碎石樁處理地基時(shí)，對(duì)于深厚覆蓋層，因其土層物理力學(xué)性質(zhì)變化大，地質(zhì)條件復(fù)雜，必須采用大功率振沖器方可穿透復(fù)雜的土層達(dá)到一定的深度;此外，由于碎石樁深度大，起吊設(shè)備要求高，安全施工要求嚴(yán)格。

6 質(zhì)量檢測(cè)

施工完成后，采用重型動(dòng)力觸探、跨孔CT、現(xiàn)場(chǎng)滲透試驗(yàn)檢測(cè)[4]，所得結(jié)果如下。

（1） 由重型動(dòng)力觸探檢測(cè)成果可知，振沖碎石樁整體質(zhì)量較好，所檢振沖碎石樁的樁身在修正后平均重型動(dòng)力觸探擊數(shù)均大于15擊，滿足設(shè)計(jì)要求，各樁各測(cè)段的平均修正擊數(shù)均滿足設(shè)計(jì)要求，合格率100%。

（2） 由滲透試驗(yàn)成果可知，各測(cè)點(diǎn)的滲透系數(shù)均滿足不小于1×10-2 cm/s的設(shè)計(jì)要求，合格率100%。所測(cè)滲透系數(shù)最小值為1.55×10-2 cm/s，最大值為8.74×10-2 cm/s，表明振沖碎石樁透水性良好。

（3） 跨孔CT測(cè)試是通過獲取地層不同點(diǎn)位的縱波波速來反映地層分布情況。在該項(xiàng)目中，通過跨孔CT獲取相鄰兩根碎石樁鉆孔之間剖面的縱波波速分布情況，以定性反映樁體對(duì)地層的加固效果。從測(cè)試成果可知，所檢測(cè)的各樁在樁體范圍內(nèi)波速均較高，表明樁體填充良好，密實(shí)度較好。波速自兩側(cè)樁體向內(nèi)逐漸降低，說明碎石樁對(duì)樁周土有一定的擠密作用。

7 結(jié) 論

本文介紹了超深振沖碎石樁首次應(yīng)用在處理厚度達(dá)到50 m的堰塞湖相沉積層中。根據(jù)振沖碎石樁施工過程和檢測(cè)結(jié)果，該工程滿足了振沖碎石樁設(shè)計(jì)直徑1.2 m、滲透系數(shù)不小于 1×10-2 cm/s、壓縮模量不小于 50 MPa、固結(jié)排水剪內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值不小于 40°、單樁承載力不小于600 kPa的要求，取得了令人滿意的效果。同時(shí)，該工程實(shí)踐表明，超深振沖碎石樁施工必須采用大功率或超大功率振沖器施工，才能滿足設(shè)計(jì)要求。該研究為振沖碎石樁工藝在相似地層的應(yīng)用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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（編輯：高小雲(yún)）

Research on application of ultra-deep vibro-replacement stone column for strengthening and treating deep overburden cofferdam foundation

LIU Qiang1， LU Wei2， LI Xiaoli2，TIAN Yinghui1，DU Guangjin1

（1. Rawa Branch， Huadian Jinsha River Upstream Hydropower Development Co. Ltd.， Batang， 627650， Chna; 2. China Power

Construction Vibroflot Construction Engineering Co. Ltd.， Beijing 100102， China）

Abstract： The upstream cofferdam of the Lawah Hydropower Station is 60 m high， and the foundation overburden is more than 70 m deep. There is a low liquid limit clay layer deposited by the Landslide dammed lacustrine deposit in the cofferdam foundation， which is more than 50 m thick. The overburden layer has the characteristics of large thickness， low bearing capacity， low shear strength and high compressibility. The cofferdam has the problems of land subsidence， deformation and slope instability. Common soft foundation treatment techniques can not solve the technical problems in the Lawah project. The problems of this foundation project are analyzed. The deep overburden cofferdam foundation was reinforced by the ultra-deep vibro-replacement stone column， and the quality was tested. The results show that the ultra-deep vibro-replacement stone column in Lawah Hydropower Project achieved good results. This research results can be a reference for application of vibro-replacement stone column in similar layers.

Key words： ultra-deep vibro-replacement stone column;deep overburden; Lawah Hydropower Station; Jinsha River