振沖碎石樁施工技術在水閘地基處理中的應用

王龍飛

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

關鍵詞：水利水電；振沖碎石樁施工技術；水閘地基處理；應用

××××工程區位于北京市永定河沖洪積扇中西部平原區，地形開闊平坦。地面高程20～28m，工程區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，主要技術參數：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。根據建設單位提供的勘測成果：

××閘址區地下水類型為潛水、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粉細砂，其中粉細砂為主要賦水層，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，地基承載力標準值fka=80kpa

1水文、工程地質分析

閘區內地基持力層為粉土層、粉質粘土、粘土或粉細砂互層，承載力標準值僅為80～140kPa，且粉土、粉細砂層存在液化問題，不能滿足閘基礎設計要求。依據《水電水利工程振沖法地基處理技術規范》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。”設計采用振沖碎石樁地基處理方案，處理后地基承載力需達到180 kPa，消除或部分消除地基液化。

2振沖碎石樁施工技術要點

2.1主要技術參數

施工料源來自于河北地區，自行采購，采用卵石或碎石，規格40～100mm，含泥量不大于5%，要求質地堅硬。振沖碎石樁設計樁徑d=800mm，樁距s=1800mm，正三角型布樁。樁長L=6.4～12m，復合地基承載力標準值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質量標準

1.造孔及制樁應符合下列規定：

1） 振沖器噴水中心樁位偏差不得大于50mm；2） 振沖器對準樁位，偏差應小于100mm；3） 造孔過程中振沖器應處于懸垂狀態，施工用電允許偏差380±20v；孔位如發現偏移應及時糾正； 4） 造孔水壓控制在0.4～0.6MPa，造孔速度宜不大于0.5m/min； 5） 造孔深度應達到設計樁底標高以上0.3～0.5 m。

2.樁體加密應符合下列規定

1） 加密電流、留振時間、加密段長度、填料量應達到設計規定的技術參數；2） 加密電流、留振時間應采用自動控制系統控制，不得采用人工控制；3） 加密段長應控制在300～500mm；4） 加密時從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振；5）填料采用連續填料，每次填料應保證孔內石料高度不大于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達到設計要求。8）成樁后，樁頂中心與設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）填料方式采用連續填料方式；

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

2.3質量保證措施

（1）施工人員嚴格按施工參數及操作方法進行施工；（2）采用自動控制系統控制加密電流及留振時間，以減少人為因素造成的偏差；（3）振沖器導管每隔1m焊一長鋼筋，每隔0.5m焊一短鋼筋，作為深度標志，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、控制儀表進行檢查。（5）技術人員嚴格把關，對每天的施工情況進行統計、分析，發現情況及時解決。

2.4振沖樁施工

（1）清理場地，接通電源、水源；（2）施工機具就位，起吊振沖器對準樁位；（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，直至設計樁底標高以上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：向孔內傾倒一部分填料，當達到設計規定的加密電流和留振時間后，將振沖器上提繼續進行下一段次加密，每段加密長度應符合設計要求；（6）重復上一步驟工作，自下而上，直至孔口；（7）關閉振沖器，關水，制樁結束。

2.5試驗檢測

1.振沖施工結束后，應對樁的數量、樁徑、樁位偏差、樁體密度、樁間土處理效果、復合地基承載力及變形模量等進行檢測與驗收。

2.檢測試驗應在振沖施工結束并達到恢復期后進行，一般砂土恢復期不少于7天，粉土不少于15天，黏性土不少于30天。

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

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

5.每個試驗區檢測要求如下：靜力荷載試驗點3個，其中，復合地基靜載點2個，單樁靜載點1個，檢測復合地基及單樁承載力特征值；標準貫入點3個，檢測樁間土強度；重型動力觸探點3個，檢測樁體強度。

3結束語

振沖碎石樁在實際中的應用適用范圍較廣，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的應用中需要根據軟弱地基的特征及工程要求來確定其技術的應用方法，以此來保證施工技術的應用可以符合規定的施工標準要求，并做好相應的技術質量控制工作，使得施工技術的應用可以達到對地基進行穩定加固的效果。

參考文獻：

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

[2]《建筑地基處理技術規范》JGJ79-2012.

[3]《建筑地基基礎設計規范》（GB50007-2002）.

（作者單位：北京諾和興建設工程有限公司）