振冲碎石桩在梅子湖水库软弱基础加固中的应用.doc

1、1振冲碎石桩在梅子湖水库软弱基础加固中的应用摘要：本文论述水库软基振冲碎石桩施工方法，处理过程中的质量控制，效果分析 关键词：振冲碎石桩；质量控制；梅子湖水库 中图分类号：O213.1 文献标识码： A 文章编号： 1 工程概况 梅子湖水库位于普洱市思茅区东南面的高家寨后山的梅子河上，距普洱市区 2.8 km。水库以农业灌溉为主，灌溉面积 8700 亩，同时还保护下游普洱市城区 6 万人、普洱机场以及 213 国道的防洪安全。水库大坝为均质土坝，控制径流面积 11.8 km，水库总库容 764.0 万 m3，最大坝高 25.1m，坝顶长 280m，为小（一）型水库。水库始建于 1966 年 1

2、0 月，由于历史等多方面原因，工程时断时续，至 1980 年完工。水库运行多年一直处于带病运行状态，坝体、坝基渗漏严重，排水棱体失效，并存在坝体滑动失稳和坝基粉砂层液化现象。根据大坝除险加固的要求，对大坝下游坝体、坝基进行振冲碎石桩抗震防滑处理。梅子湖水库下游软基振冲碎石桩加固工程于 2005 年 7 月 7 日开工，至 2005 年 11 月 5 日完工。工程投资为 154.95 万元。 2 振冲碎石桩设计 针对梅子湖水库下游坝体滑动失稳和坝基粉砂层液化现象，设计采2用振冲碎石桩进行软基加固处理。加固范围：下游坝坡至排水棱体，长度 25m、面积 1475m2, 排水棱体外长度 15.6m、面

3、积 765m2 。根据设计要求，在振冲加固区域中部布设两个试验区，分别采用 30KW 振冲器和75KW 振冲器进行试验。振冲桩呈三角形布置， 30KW 振冲器桩距 1.20 米、排距 1.04 米，75KW 振冲器桩距为 1.50 米、排距 1.20 米。填料为机制碎石，碎石粒径为 38cm，碎石中5mm 的碎石含量小于总重的 5%。桩深以进入基岩 0.51.0m 为宜，终孔电流为 90A。制桩振密电流控制：30KW振冲器为 7090A，75KW 振冲器为 90110A，留振时间 30s。 3 振冲碎石桩施工 3.1 施工方法 按设计要求进行振冲试验，由两个试验区的检查结果分析，桩体密实度重力

4、动探试验检测（852 击）都达到设计要求。而桩间土密实度检测：30KW 振冲器试验区桩间土标贯试验检测击数为 426 击，桩间土密实度略比振冲前（121 击）效果好；75KW 振冲器试验区桩间土标贯试验检测击数为 733 击，桩间土密实度比振冲前（121 击）效果更好。因此，设计确定采用 75KW 振冲器进行施工，振冲桩呈三角形布置，孔距1.5m，排距 1.2m，孔位最大偏差不大于 3cm。 施工流程为：移动吊车振冲头对准桩位送水启动振冲器造孔至设计桩深洗孔两次提出振冲器填料振冲器下降至填料振捣加密提出振冲器填料下放振冲加密，循环反复至桩顶。 造孔时振冲器贯入到设计深度后电流上升到设计电流（9

5、0110A）3时造孔结束。洗孔时将振冲器以约 35m/min 的速度将振冲器下到孔底，上下提升振冲器，待孔口返出泥浆浓度明显变小时结束洗孔。填料及加密，填料采用间断填料法，即每次将振冲器提至孔口，下入填料1.01.2m3，然后再下入振冲器，使填料振密，水压为 0.8MPa、水量600800L/min，振密电流 90110A，达到留振时间 30s 后，将振冲器提至孔口，往返多次下料振密，直至全孔结束。 3.2 质量控制 (1)按设计要求，用测量仪器进行桩孔放线，采用边长为 1.2m 和1.5m 的三角架进行定位，孔位最大偏差不大于 3cm，保证各振冲孔准确无误。 （2）成孔：吊车就位，把振冲器对

6、准桩位；起动高压水泵供水，水压控制为 0.60.8MPa，水量 600800L/min，待振冲器出水后，起动振冲器；吊车缓慢下放振冲器，保持振冲器处于悬锤状态，当造孔电流达到 90110A，则减速或暂停振冲器下沉，或者上提振冲器待电流下降后，再继续缓慢下放振冲器，当连续四次在相同的位置，造孔电流达到或超过 90A，或振冲器出现上下抖动大，左右摆动，同时有剧烈碰撞声传至地表，则可终止造孔。 (3)洗孔：将振冲器缓缓提出孔口，上下提升振冲器，使振冲孔扩大、增大桩径，洗除孔内泥砂及各种杂物，保障下料畅通。每孔清洗为 2 次。(4)制桩：将振冲器提至孔口，填料为合格的灰岩机制碎石，碎石粒径为 38cm

7、，碎石中5mm 的碎石含量小于总重的 5%，且不含有泥团。4下料量：每次下填料量为 1.01.2m3。 (5)加密：将振冲器周围土体及填料挤振密实，加密电流值为： 110130A，每次留振时间 30s。加密从孔底开始，加密过程中约按每1.50m 记录一次，逐段向上提升至孔口。成桩后桩顶中心偏差10cm，制桩加密结束后，关闭振冲器及水泵。 4 振冲碎石桩成果分析 梅子湖水库大坝下游软基处理，完成振冲碎石桩 1410 棵，进尺12884.2m，最大孔深 16.0m，最小孔深 6.5m，碎石总用量 13813m3。振冲碎石桩质量检测，主要采取动力触探试验和标贯试验检测。重型动力触探:检测孔 17 个

8、，桩体总进尺 149.2 米，最大击数 N63.5=52 击，最小击数 N63.5=12 击，平均 N63.5=42 击，桩体密实度检测结果符合设计及建筑地基处理技术规范 （JGJ792002、J2202002）要求。标贯试验：检测孔 14 个，桩间土测试 78 次，进尺 180.65 米，最大击数Nmax=33 击，最小击数 Nmin=7 击。振冲处理前，原桩间土测试最大击数Nmax=21 击，最小击数 Nmin=1 击。说明振冲加固处理后比原地基土提高了 614 击，增强了地基的稳定性。 5 振冲处理效果 水库大坝下游振冲碎石桩软基处理于 2005 年 11 月结束，经对振冲加固处理范围内

9、进行动力触探和标贯试验检测，检测锤击数均达到设计要求，对原地基土的承载力和稳定性有了很大提高。2005 年 12 月，进行大坝排水棱体基础开挖，基础开挖深度为 7.2m，开挖面坡比 1:0.5，开5挖后的棱体边坡稳定性好，无坍塌和滑动现象。直观可见振冲加固处理后的地基土与碎石相互挤压密实，胶结性好，强度高，对提高软基强度和稳定性起到很大作用。 6 结束语 普洱市思茅区梅子湖水库下游软基通过振冲碎石桩加固处理后，对大坝基础的抗滑稳定性和砂土液化起到了显著作用，确保大坝的安全稳定。因此，振冲碎石桩对软基的加固有很好的作用效果，可广泛用于水利工程中的软弱基础处理，能提高大坝地基土的承载力和稳定性，为水利工程建设起到重大意义。