振沖碎石樁技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

【摘要】水利工程涉及到很多的施工技術(shù)，其中面臨的問題也非常多，是一項(xiàng)比較系統(tǒng)、復(fù)雜的項(xiàng)目工程。在具體的施工過程中，為了保障施工質(zhì)量，需要在分析地質(zhì)情況后選擇合適的施工方法，其中常用的就有振沖碎石樁施工技術(shù)。本文主要分析了水利工程中使用振沖碎石樁技術(shù)的意義，探討了涉及到的施工原理以及關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，就如何進(jìn)行質(zhì)量控制進(jìn)行了研究。

【關(guān)鍵詞】振沖碎石樁；水利工程；應(yīng)用

水利工程中的水工建筑物對(duì)地基都有著非常具體的要求，因此在具體施工中常常對(duì)不合適的地基需要進(jìn)行再處理。作為軟土地基處理過程中常常被運(yùn)用到的技術(shù)之一，振沖碎石樁技術(shù)不僅施工更簡單、成樁速度更快速、施工成本更低，還具有非常明顯的地基加固效果，因此在開展水利施工過程中常常被運(yùn)用到。振沖碎石樁施工在利用天然土體的基礎(chǔ)上搭建樁體，從而打造復(fù)合形式的地基，能夠有效提升地基的承載力，更好的穩(wěn)定地基，同時(shí)能夠有效控制地基可能出現(xiàn)的不均勻沉降問題，施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)水利工程的質(zhì)量問題，因此在進(jìn)行施工時(shí)需要嚴(yán)格遵守具體的施工標(biāo)準(zhǔn)，確保工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

一、在水利工程中應(yīng)用振沖碎石樁技術(shù)的意義

水利工程是一項(xiàng)精細(xì)的工程項(xiàng)目，對(duì)洪水設(shè)計(jì)、防震等級(jí)等方面都有著非常明確的要求，需要在設(shè)計(jì)過程中把握好細(xì)節(jié)問題。在開展水利工程施工之前，為了充分把握地基情況，掌握地基的實(shí)際承載能力，更好的開展閘壩應(yīng)力設(shè)計(jì)，需要先對(duì)河床情況進(jìn)行調(diào)研。當(dāng)了解地基情況后，進(jìn)行仔細(xì)分析，如果地基情況不適合直接施工，則需要對(duì)地基進(jìn)行處理，一般都選用振沖碎石樁來進(jìn)行加固。

振沖碎石樁施工技術(shù)并不僅僅只用在水利工程中，在很多地基施工中都能用到，特別是在松砂地基、粘土地基以及軟土地基中，振沖碎石樁技術(shù)的加固效果表現(xiàn)的更加明顯，通過將石頭震碎后擠密樁，能夠減少土體中的空隙，將碎石與原地基中的土體復(fù)合處理，能有效處理松散的土體，提升了地基在承載力方面的性能。而在水利工程中通過振沖碎石樁技術(shù)壓實(shí)地基后，能夠有效預(yù)防地基出現(xiàn)土層液化的可能，直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量，將碎石擠密樁對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)，這樣能夠防止出現(xiàn)地基層的土層液化，同時(shí)對(duì)整個(gè)水利工程的質(zhì)量也是有很大的影響。

二、振沖碎石樁技術(shù)施工原理

在振沖碎石樁技術(shù)主要是借助振沖器在地基所在的土體中開展成孔施工，施工中完成填料的置換，在形成碎石樁后與原本的天然地基結(jié)合在一起，形成復(fù)合地基，最終加速土層的固結(jié)，提升土體的排水性能，減少地基沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)幾率。在具體的施工中主要運(yùn)用到了擠密、置換、排水、加緊及墊層等施工技術(shù)，在按照一邊到另一邊或者從里到外的施工流程進(jìn)行作業(yè)時(shí)排擠一部分土體中的軟土，更好的控制制樁過程，同時(shí)為了避免因?yàn)槭┕ひ鸬臉堕g土發(fā)生變化，需要借助間隔振沖的形式進(jìn)行作業(yè)。

三、振沖碎石樁技術(shù)施工中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)

（一）試 樁

在正式施工前需要先選擇好施工中需要使用的施工參數(shù)以及技術(shù)參數(shù)，調(diào)試好水壓與電流，在測(cè)試過程中使得各項(xiàng)參數(shù)調(diào)整到科學(xué)合理的位置，確保施工中振沖碎石樁成樁的質(zhì)量。

（二）樁位的布設(shè)

樁位的布置嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案開展，先借助軸線進(jìn)行定位布樁，然后借助要按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行現(xiàn)場放線布樁，先選用的主要軸線進(jìn)行定位，然后再借助小木樁或鐵釬進(jìn)行樁位再確認(rèn)工作，實(shí)際布樁位置與設(shè)計(jì)方案之間的誤差不能超過3厘米，布樁時(shí)還需要做好標(biāo)號(hào)。

（三）成孔施工

成孔施工事要注意振動(dòng)器剛啟動(dòng)時(shí)都是高頻振動(dòng)，需要先開啟高壓水泵，等到出水口開始噴水后在進(jìn)行打孔，借助高速水流來沖擊空地，保持沖擊速度在每分鐘0.5到2米，保持振動(dòng)器與孔的垂直度，直到樁孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（四）清孔

為了盡可能減少樁體中泥土的含量，使得填料過程順利，需要對(duì)樁孔進(jìn)行清理。清理中可以借助振動(dòng)器噴水清洗，清洗中可以將振動(dòng)器留在樁孔中，控制好水量以及水壓，以適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行振動(dòng)，稀釋樁孔中的泥漿，重復(fù)操作，直到孔中流出的水變成清水。

（五）填料振密

進(jìn)行連續(xù)填料時(shí)要控制好振動(dòng)器所處的位置，一般都將振動(dòng)器安置在設(shè)計(jì)好的深度上大約30到50米的地方，整個(gè)過程中填料作業(yè)不能中斷，并且要確保適量滿孔。進(jìn)行間斷填料時(shí)，振動(dòng)器要在孔口以外的位置，每次加料大約是0.15到0.5m3，加料時(shí)要將振動(dòng)器在填料中再次進(jìn)行振搗，反復(fù)操作直到制樁完成。當(dāng)振動(dòng)器在原位置留振大概10秒之后電流值穩(wěn)定，不出現(xiàn)下降情況，那么該樁體的密實(shí)度已經(jīng)達(dá)到要求，此時(shí)電流值屬于密實(shí)電流，相反則需要繼續(xù)加料振密，直到電流達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)為止。

（六）碎石墊層的鋪設(shè)

完成振動(dòng)碎石樁的施工工序后，還需要對(duì)樁頂完成碎石墊層的鋪墊，一般來說，厚度大約保持在30厘米，鋪墊之后還需要借助振動(dòng)壓路機(jī)重復(fù)碾壓，碾壓次數(shù)不能低于兩遍。

四、振沖碎石樁的施工質(zhì)量控制

（一）把控好水壓及水量

水壓的控制需要按照具體的土質(zhì)來確定，一般高水壓使用高強(qiáng)度土體，低水壓適用低強(qiáng)度土體，在確保不會(huì)塌孔的前提下水壓要能使孔樁內(nèi)充滿水。水量的控制一般來說盡可能的大。

（二）保持電壓穩(wěn)定

一般情況下振沖碎石樁施工過程需要將電壓穩(wěn)定在380V左右，上下偏差不超過20V，并且確保施工重點(diǎn)的穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)電流超出額定帶來暖流的情況，需要立刻停止作業(yè)。

（三）控制回填石料的速度及力度

進(jìn)行石料回填過程中要把握好回填的速度，不能速度太快，力度也不能太猛，加料時(shí)要確保每一批的質(zhì)量與速度，需要注意的是，每一個(gè)樁體的施工都需要處理好留振時(shí)間、填料量、密實(shí)電流等之間的關(guān)系，嚴(yán)格按照施工要求作業(yè)，盡可能的縮小誤差。

（四）相關(guān)的質(zhì)量檢測(cè)

開展質(zhì)量檢測(cè)一般粘性土都在施工完成后的7到15天之后，這個(gè)時(shí)候樁孔中水的壓力才開始減小，其他的土質(zhì)條件則可以在3到5天內(nèi)就能進(jìn)行質(zhì)檢工作。質(zhì)檢工作一般是采用單樁荷載檢測(cè)法，抽取總樁數(shù)的0.5%進(jìn)行檢測(cè)，最少也不能低于兩根，抽檢要隨機(jī)開展。對(duì)樁間土的檢測(cè)主要是借助靜力與動(dòng)力觸探、標(biāo)準(zhǔn)貫入等形式開展，抽檢數(shù)量不能少于2%。

當(dāng)遇到水利工程需要對(duì)地基進(jìn)行處理的情況下，不僅能夠更好的改善地基原有的承載性能，還能夠使得地基的固結(jié)速度加快，控制地基可能會(huì)發(fā)生的沉降現(xiàn)象。與其他地基處理技術(shù)相比，振沖碎石樁技術(shù)不僅操作起來更加簡單方便，而且相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，具備一定的技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求比較簡單，需要投入的成本比較低，可以說能夠通過比較低的成本來取得更好的施工質(zhì)量，縮短工期，是水利工程中常常被運(yùn)用到的基本施工技術(shù)之一。

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作者簡介：凌穆峰（1984～），男，廣東梅州人，工程師，從事水利工程設(shè)計(jì)。