復合載體夯擴樁在南水北調中線磁縣段工程中的應用探索

張威巍(中鐵十四局集團建筑工程有限公司 山東濟南 250014)

復合載體夯擴樁在南水北調中線磁縣段工程中的應用探索

張威巍
(中鐵十四局集團建筑工程有限公司 山東濟南 250014)

當前，隨著各方面的不斷發展，復合載體夯擴樁在水利工程中有著廣泛的應用。目前水利工程在實施方面共同研究的一個問題就是，在確保安全的前提下，如何更好的實現復合載體夯擴樁技術的可靠性、安全性、經濟性。本文以復合載體夯擴樁在南水北調中線磁縣段工程中的應用為例，對這一技術在水利工程方面的應用，以及存在的問題進行分析和處理，為復合載體夯擴樁技術更好的應用于水利工程提供參考。

復合載體夯樁；南水北調中線磁縣段工程；應用探索

隨著水利行業的迅速發展，水利地基的處理逐漸成為水利行業發展中一個重要的制約因素，通過水利行業不斷的研究和探索，最終發現了復合載體夯樁，這一技術不僅有效的解決了水利工程中存在的相應的問題，并且其在實踐中還具有良好的經濟性。近些年，這一施工工藝在水利工程行業得到了大規模的推廣和應用，但在實際的操作中，由于其施工的條件較多，因此，在當前的實施施工中還存在一些問題，本文具體針對這些問題進行探索，并且提出相應的硬度方案，推動復合載體夯樁工藝的不斷完善。

一、工程簡述

南水北調中線磁縣段工程，其第一標段全長為 15.19km，起止樁號為0+000-15+190。其中樁號0+000-1+835段的工程建設地點在漳河北岸河漫灘上面。樁號4+451-4+951，這一段在漳河北岸一級階地上渠。抗震設防烈度高達7度，并且地震動峰值加速度為0.15g的地區是磁縣段的總干渠的建設場地。根據相關規定，在這種地理條件下進行總干渠的建設，必須對相應的地基進行液化處理，由于南水北調這一工程的是我國當前一個相當大的水利工程，其重要性不言而喻，因此，在抗液化方面采取了全部消除液化沉陷的措施。這一措施的實現主要是針對飽和砂土液化渠基，采用復合載體夯擴樁工藝實現對地基的處理。

二、復合載體夯擴樁應用的條件

復合載體夯擴樁工藝的應用，需要從地質條件和環境條件兩方面進行考慮，環境條件是指在沉管或者填充料的時候，會產生比較大的振動，若果是在人口集中的地區，或者該地區有對振動比較敏感的事物，沒有相應的隔振措施的話，這一方法就不能使用[1]。地質條件則是指相應的加固土層其厚度、擠密性都要達到一定的要求，比如其土層厚度不能小于兩米，如果被加固的土層屬于軟土層，就還需要進行相應的沉樁試驗，這樣的根本目的是為了確定其樁基的承載力。

三、復合載體夯擴樁應用中存在的問題

1、容易出現斷樁以及縮頸的現象

斷樁或者縮徑現象的產生，一般是由是三種原因導致的：第一，管內部的混凝土量不夠或者拔管的速度太快，這樣就會導致管內的混凝土得不到及時的下落，進而將其填滿；第二，由于是在淤泥質土、淤泥或者地下水位以下進行的沉樁管，這種情況下，土層內部會因為受到的強烈的擠壓，但是其中的空氣和水得不到及時的排出，這樣就會給局部地區造成巨大的壓力，最終導致樁體出現縮頸現象；第三，在淤泥質土壤中，下套管由于其振動，導致混凝土難以灌入，相反淤泥卻被填充進去了，所以就造成了縮頸現象的產生。

2、樁身部分地區不均勻

影響樁身部分地區不均勻的原因主要有三點：第一，在攪拌機械進行預攪拌下沉的過程中，相應的土質沒有實現完全的粉碎；第二，實際的施工參數與水灰比沒有進行合理的配制，這樣就直接導致了樁身局部的不均勻現象的產生；第三，由于水泥漿液長時間沒有進行攪拌，因此在泵送的時候就出現了不均勻的現象，最終對樁身造成影響。

3、沉管困難

在復合載體夯擴樁的實際操作中，導致沉管達不到相關要求的因素主要有這么幾個方面：第一，在下沉的過程中，出現比較后的夾層以及混凝土塊等一些其他的阻礙物；第二，相應的沉樁機的振動參數設置有問題，或者就是由于對樁錘的選擇偏大或者偏小，致使沉樁的高度不能得到有效的控制；第三，套管的剛度不夠好，因此造成在沉管的過程中，由于彈性比較大而最造成了彎曲，導致不能很好的進行能量的傳遞，影響沉管的深度。

4、對三擊貫入度達不到相應的要求

三擊貫入度到不到相應的要求這種現象一般出現在含水量比較多的土壤中，比如粉砂土、粉土等，這些土質中填料的數量相對比較大，并且在填充到一定的程度的時候，其中的三擊貫入度就會一直保持平穩，即使再進行多少填料，三擊貫入度也不會改變，這樣就會造成三擊貫入度達不到設計的要求。

四、復合載體夯擴樁應用中存在問題的應對措施

1、防止斷樁、縮頸現象出現的施工方案

斷樁、縮頸現象的出現可以從拔管的速度、所處的土質環境兩個方面進行考慮和解決。首先，如果是由于拔管的速度過快，就可以利用反插法，在拔管的過程中，每次只拔出一米，如果有局部地區縮頸現象出現，可以采用半復打法[2]。多處如果出現縮頸，就需要采用復打法進行；在拔管的過程中，拔管必須保持在每分鐘一米的速度以下；由于土質造成的斷樁、縮頸現象，可以在淤泥土中采用反插法或者復打法施工；而在流塑淤泥土中，則要在施工的過程前期，將混凝土撞到樁管里面，利用其自身的重量與樁身的壓力進行抵消。從而有效的避免斷樁、縮頸問題的出現。

2、確保樁身均勻的施工方案

樁身局部不均勻，如果是因為遇到硬土造成的，可以采用沖水，幫助攪拌機順利下沉，不過在這之前需要將里面的原有的水排干凈，攪拌頭的各個參數都必須相互匹配，這樣才能達到保證樁身均勻的最終目的；另外，若是由于參數與水灰比存在問題，就應該在前期確定好相應的輸漿量以及時間和具體的參數，并且根據具體設計進行實驗，從而確保合理的配比；最后一點，因為水泥漿離析而造成的不均勻，可以加強對水泥的攪拌，直到在泵送之間再倒進料斗。有效保證樁身均勻。

3、合理選擇施工材料以及參數，保證沉管深度

之所以產生沉管困難，一般情況下，有三種因素導致：第一，在下沉過程中，遇到硬土層，這種情況下，可以對施工范圍內的地下土層進行勘測，如果其中存在硬土層，就可以用鉆機將其鉆頭，有效解決沉降困難的問題；第二，振動參數以及樁錘的選擇錯誤。這種情況就需要對施工地區的地質環境進行考察，然后設置合理的振動參數，如果下沉過程中存在壓力不足，可以對其進行配重；第三，在套管的選擇上，一定要保證其剛度，否則就會出現由于不能有效的輸送能量而導致下沉困難。

4、減少夯擊，保持土性，確保三擊貫入度的有效測量

對三擊貫入度的有效測量，一般都會存在在進行填料的過程中，改變了原有的土體，這樣一來，局部地區的水壓就會升高，土體的強度就會受到影響，因此在填料的過程中，由于土體本身的已經失去的應有的強度，所以就會直接影響三擊貫入度的測量[3]。要想解決這個問題，就要做到在填料的過程中，在前期盡量減少對土體擾動以及夯擊，在填料進行到一定程度的時候，在進行夯擊，這樣就能使土性得到有效的保持，從而提高三擊貫入度的測量精確度。

結束語

綜上，通過對復合載體夯擴樁在南水北調中線磁縣段工程中的應用的研究，不難看出，這一技術的有效實施，不僅有效的降低了地基處理方面的費用，并且還節省了資源，但是當前這一工藝在具體的實施中還存在一些問題，這些問題一旦得到有效的解決，相信復合載體夯擴樁工藝在水利工程中一定會更好的發揮其作用，從而推動水利工程的不斷發展。

[1]金泰植,鄭永清,張波,董亮.復合載體夯擴樁在南水北調中線磁縣段工程中的應用[J].水利水電工程設計,2013(3):59-61.

[2]付明軍.南水北調中線工程河北省磁縣段飽和砂土液化渠基處理[J].水利規劃與設計,2014(12):40-43.

[3]夏海桃.復合載體夯擴樁技術在水利工程中常見問題及預防措施[J].中國新技術新產品,2011(11):108.

G322

B

1007-6344（2016）06-0349-01