振沖碎石樁在可液化地基加固中的應用

張 恒，張曉輝，徐艷紅

（尚志市水務局，黑龍江尚志 150600）

1 基本情況

松花江干流大頂子山航電樞紐工程完工蓄水后，庫區內松花江水位將上升至海拔196.00 m。為防止內澇在庫區內右岸堤防工程上新建設3座強排站和3座排水閘站。其中英家一號排水閘站就建在糖坊堤段起始點0+050km處坡水排水溝的位置上。在閘站施工過程中，廠房基礎開挖至基礎底面設計高程時，發現該地基地質條件系黑色的淤泥質。這種坡積物遇水即為流動淤泥質，屬可液化地基。經取樣撿驗地基承載力為60 kPa，承載力不能滿足設計要求，因此必須加固地基。

2 加固措施

處理范圍：廠房基礎建筑面積220 m2，振沖碎石樁處理范圍在廠房基礎外緣擴大寬度不小于基底下可液化土層厚度的1/2?；A邊線外緣打兩排樁。振沖加固面積約480 m2。

樁位布置：廠房基礎屬于大面積基礎，樁位采用滿堂樁孔形式呈梅花形排列方式布置，共237根。樁距：振沖樁的間距根據上部結構荷載大小和場地土層情況，并給合所采用的振沖器功率大小綜合考慮。使用ZCQ-55型振沖器一臺工作，布樁間距采用1.5 m，樁徑0.6 m。

樁長：該地基屬于可液化地基，從施工作業平面到下部硬性地基深度在3.6～3.9 m，樁長都必須到達硬性地基。樁尖持力層為強風化層，樁尖進入強風化層≥0.5 m。樁長在4.1～4.5范圍內。

樁體材料：樁體材料采用經檢測合格的硬質材料碎石。填料碎石粒徑為：10～40 mm，要求含泥量＜5%。

承載力要求單樁承載力應＞350 kPa，復合地基承載力≥130 kPa。此外，在樁頂和基礎之間鋪設1層30 mm厚的碎石墊層。即起到水平排水的作用又起到的應力擴散作用，從而提高復合地基承載力，減少地基變形量。

3 振沖加固工藝

振沖機具：根據施工圖紙提供的樁距、孔徑、深度、振動頻率、密實度等參數的要求，選擇振沖器為ZCQ-55型;振沖起重設備為25 t;振沖用水泵，水壓力在0.3～0.8 MPa范圍內，水量≥15 m3/h。水泵為單級離心水泵22 kW，污水泵4 kW;采用電氣自動控制系統進行記錄和調整加密電流和留振時間，密實電流為60～80 A，施工時取70 A。

振沖工藝流程：定位→成孔→清污→填料振密→成樁→移位。4個主要環節為：

造孔：根據施工圖定出每個振沖孔位并作好標志。。施工時采用間隔跳打的方法施工，以保證加固后地基的質量。施工時振沖器噴水中心與孔徑中心偏差≤5.0 cm;振沖造孔后，成孔中心與施工圖紙定位中心偏差≤10 cm;造孔完成后的樁頂中心與定位中心偏差不大于樁孔直徑的0.2倍。振沖器貫入土中其偏斜不大于樁長的3%。振沖器造孔速度≤2 m/min（沉入速度），水壓為300～800kPa，供水量不小于15 m3/h。每沉入0.5～1.0m，在該段高度懸留10～15s進行擴孔，待孔內泥漿溢出時再繼續沉入，形成孔洞。每沉入1～2 m孔段，記錄一次造孔電流、水壓和時間，直至貫入到施工圖紙規定的完孔深度。

清孔：當達到設計深度后，將水壓和水量減少至維持孔口有一定量回水，并無大量細顆粒逸出。完孔后清孔1～2遍，要求孔口返出泥漿變稀為止。

填料：在清孔完成后采用人工充填連續下料法制樁，少量多次加料，分別振密。當底層振密達到控制電流時將振沖器上提約30～50 cm，繼續投料擠密，如此往復直至孔口?？椎滓陨?～1.5 m處填料量為施工圖紙規定值的2倍;全孔填料充盈系數應＞1.05。用電氣自動控制系統控制加密電流和留振時間。

振密：加密從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振 ;樁頂部位加密鋪設30 cm厚的碎石層，以保證樁頂密實度。

4 加固效果

樁體質量檢驗：采用豎向壓板靜載試驗檢驗施工質量。基礎靜載荷試驗承壓板尺寸為100 mm×100mm?，F場試驗采用分級加荷沉降非穩定法。每級加載為預估地基承載力標準值加載量的1/8。反力糸統為壓重平臺反力裝置。承載力檢驗采用復合地基載荷試驗，地基承載標準值≥130 kPa。試驗點沉降則通過對稱布置于壓板兩側的百分表測量。隨機抽驗率為1% ～5%，每項試驗的樁數應不少于3根?，F場原位試驗的試驗組數按200～400根樁為一組，每組抽驗不少于3根。

檢驗結果：廠房地基共完成總孔數237個，鉆孔總長度948 m。抽檢孔50個全部合格 ，其中優良34孔，優良率為68.0%。地基承載力檢驗：采用豎向壓板靜載試驗：地基承載力≥130 Kpa，檢測全部符合要求。沉降檢驗：由于淤泥質地基振沖樁直徑無法控制，成樁后相鄰的樁連在一起，振沖后的基礎全部由碎石加密體填充，實際上是基礎全部置換成為加密碎石體，試驗點無沉降。

5 結語

用振沖碎石樁加固英家一號排水閘站廠房地基，收到了較好效果。但振沖法處理地基目前還處在半理論半經驗狀態，在處理加固可液化地基的理論和實踐上存在著一些問題有待進一步研究和解決。本工程在施工中，淤泥質地基振沖碎石樁直徑無法控制，成樁后相鄰的樁連在一起，振沖后的基礎全部由碎石加密填充，實際上等于基礎全部置換，即增加了工程造價又耗費工時。如何解決這個問題，需要我們在今后的實踐中不斷發展和完善振沖法理論，使振沖加固技術更好的應用于基礎工程。

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