文海水库坝基振冲处理.doc

1、文海水库坝基振冲处理摘 要：介绍了文海水库坝基加固处理采用振冲碎石桩技术的施工情况，可供类似工程借鉴。 关键词：文海水库；振冲碎石桩；填料量；加密电流；留振时间 Abstract: This paper introduces the reservoir dam foundation reinforcement treatment using gravel pile construction technology, can be used for reference for similar engineering.Key words: the reservoir; gravel pile; fi

2、ller; encryption current; leave vibration time 概况 文海水库工程是新建的中型水利工程，位于丽江市玉龙县城白沙乡文海行政村境内，距丽江古城 36 公里，交通方便。文海水库流域属金沙江水系，为漾弓江二级支流，水库设计总库容 1217.0 万 m3，设计灌溉面积 3.12 万亩。文海水库主要建筑物有拦湖堤坝、输水泄洪隧洞和灌溉渠系等组成。根据地质情况，对里程 0+100.0430+970.646m 段坝轴线左侧对坝基河床部位的软弱地基冲洪积淤泥质粘土（Qapl4） 、第四系湖积（Ql）淤泥层、含砂粘土（Qapl3） 、含砾淤泥质粘土（Qapl2）等进行

3、振冲桩基处理，振冲加固采用满堂加固， 碎石桩孔距 1.8m，呈等边三角形布置，加固面积 47168.5，振冲进尺 19 万余延米。 1 振冲碎石桩原理及特点 振冲器启动后，在很大的水平向振动力及端部射水的联合作用下，以每分钟 0.53m 的速度挤入地基中，下沉到加固设计标高。清孔后，向孔内填入碎石或砂、砾石等填料，并向上逐段用振冲器挤密，使每段填料均达到要求的密实度，直至地面，使在地基中形成很多的地基土啮合的碎石桩体。由于振冲器水平向振动力作用于四周土体，加之水的饱和，使四周的土体在径向一定范围内出现短暂时段的液化，使土的结构重新排列，从而大大减少地基土的孔隙而达到加固的目的。振冲法加固地基，

4、具有质量可靠、造价低、进度快、节约钢材和水泥、经济效益显著等特点，目前已广泛应用在工业厂房和民用住宅地基加固。鉴于加固地基土类别不同，其约束力各异，则桩径也就不同，所以振冲法施工的桩是一种变径桩。振冲法形成的桩体与原地基构成复合地基，承载力与原地基相比可提高 23 倍。 振冲碎石桩施工技术的应用 振动水冲法（简称振冲法）加固砂土和软土地基，在国外已有半个世纪的发展史，30 年代在德国先行试验，40 年代引入美国，50 年代该法显示了技术经济上的优越性，近十几年来我国也广泛推广应用，证明其加固效果十分显著。 中建六局机械化施工公司在 80 年代末引入该项技术，先后应用于山东荷泽电厂贮煤仓、海南海

5、口商住楼的地基处理，均取得了良好的加固效果和经济效益。 21 施工工艺控制 振冲施工过程可以通过填料量、密实电流和留振时间三个参数来控制，振冲碎石桩的质量是以振冲器振动时的工作电流达到规定值为控制标准。 211 技术参数的确定 文海水库振冲施工经试验确定技术参数如下：加密电流控制为95A；加密段长控制为 0.20.5m；留振时间控制位 10s；造孔时水压控制为 0.7Mpa造孔时电流控制为 110A；加密时水压控制为0.4mPa；加密是电流控制为 95A。 212 振冲设备 （1）振冲机具设备。振冲器：型号 ZCQ75、转速 1450rmin，功率 75kW；起重机：20t 吊车。 （2）控制

6、设备。控制电源操作台，150A 电流表，500V 电压表。 （3）加料设备。装载机。 22 施工顺序 （1）对位：吊车垂直吊起振冲器，使喷水口对准桩孔位置，偏差小于 100mm。 （2）造孔：造孔过程中振冲器应处于悬垂状态，受地基土质和振冲器类型及水冲压力等因素影响造孔最大速度宜控制在不大于 2m/min，受振冲器贯入速度和土质条件等因素影响一般造孔水压可控制在0.30.8Mpa，对松散的粉细砂、砂质粉土地基造孔水量宜少，防止随返水带出大量泥沙。当造孔时振冲器出现上下巅动或电流大于电机额定电流，经反复冲击不能达到设计深度时，宜停止造孔，并及时研究其它解决方法。具体操作如下：打开水源和电源，检查

7、水压（0608MPa，水量 200300lmin） 、电压（380V） 、成孔电流 2530A，振冲器以1mmin 速度造孔，当振冲器下沉到设计孔深 03m 开始清孔。 （3）清孔：如造孔时返出的泥浆较稠，孔中有狭窄或缩孔段应进行清孔。清孔可将振冲器提出孔口或需要扩孔地段上下提拉振冲器，使孔口返出泥浆变稀，振冲孔顺直通畅以利填料沉落。成孔后一般需要12min 清孔。 （4）投料：造孔或清孔结束后可将填料倒入孔中，填料方式目前有连续填料、间断填料和强迫填料三种方式，本工程采用连续填料方式进行作业。 连续填料在制桩过程中振冲器留在孔内，连续向孔内填料，填料自动沉落孔底并被挤密，直至设计要求高程。连

8、续填料时要求填料速度和数量能保持孔中不缺填料。若缺乏填料或填料不足，振冲器在孔中振动和压力水冲刷，孔径不断扩大，难以加密成桩。连续填料一般采用装载机作业。 （5）加密 加密分为填料加密和不填料加密。不填料振冲加密是完全利用地基土自身振动密实；填料振冲加密是将填入孔中的填料挤振密实，本工程采用填料加密。加密是振冲法处理地基关键环节，加密控制标准基本上可分为以下三种。 1）填料量控制：加密过程按每延米填入填料数量控制，该标准适合均匀土质场地。当场地土质变化大，强度不均匀，相同填料量加密后地基在沿垂直方向和水平方向都不能达到均匀，加密效果不甚理想，目前采用单纯填料量控制较少。 2）电流控制。按振冲器

9、的电流达到设计确定值控制。振冲器启动后在贯入土层前运行的电流称空载电流。贯入土层中受到土约束，为克服周围土阻力保持自由振动状态，振冲器运行电流就会升高，即电机输出功率增大。周围土约束力越大，振冲器运行电流越大。设计确定的加密电流实际上是振冲器空载运行电流增加某一增加电流值。当采用统一的加密电流值，地基土松软就需要填入较多的填料量，反之，地基坚硬填入填料量就少，地基处理后强度相对比较均匀。 由于制造或使用原因，相同型号的振冲器空载电流也有差别。因此，在施工中设计确定的加密电流宜根据振冲器空载电流不同而适当增减。在本工程由于多台机组处理同一区域，因此应根据实际情况适当增减加密电流值。 3）加密电流

10、、留振时间、加密段长度综合指标法。采用这三种指标是为了使加密质量更有保证，因为加密效果不仅与加密电流值大小有关，也和达到该电流值维持时间长短有关。留振时间是指振冲器达到加密电流后的振动时间。加密段长度小效果好，加密段长效果差，甚至产生漏振。目前，振冲法处理已逐渐采用综合指标法来控制。本工程将采用综合指针法进行控制。 由于采用加密电流、留振时间、加密段长度作为加密控制标准，填料数量由上述标准所决定，因此填料数量仅作为参考标准。若施工中出现填料数量过少，特别对于以置换性质为主的加固，应特别注意。当与设计要求相差比较大，及时向监理报告，通过设计变更加密技术参数，增减填料量，保证工程质量。 加密时从孔底开始，渐断向上，中间不得漏振。加密结束，先停止振冲器运行，后停止水冲。 23、施工中出现的问题及处理方法 施工中易出现的问题及处理方法见下表 质量检测 在施工完成 15 天后进行质量检验，检查桩体密实度采用重型动力触探，以每次贯入 10cm 深度的锤击数确定，本工程锤击数在 7 击以上，接近 8 击；采用载荷试验观测地基土的承受压力和变形从而评价地基土的承载力，计算地基土的变形模量。从实验检测来看，文海水库坝基振冲处理达到了预期的结果，坝基承载力满足设计要求。