1、液压 150KW 振冲器对河床透镜体的处理摘要 大隆水利枢纽工程坝基填砂的主要成分为含卵砾中粗砂,卵砾石粒径大、含量高、且粒径并不均匀；河床上部平均 5m 地层结构松散，均需采用电动和液压振冲加密法进行处理，都满足设计要求的 0.73 的密实度，而此工程还有一个特殊的地方是部分河床区域有透镜体，正常情况普通振冲器由于自身功率限制和卵砾石粒径较大的影响很难达到要求处理的深度，液压 150KW 振冲器刚好弥补了这个不足，达到了很好的处理效果。本文主要介绍液压 150KW 振冲器对河床底部透镜体处理的良好效果。 关键词 液压 150KW 振冲器；透镜体；振冲加密效果 中图分类号：TV1 文献标识码：
2、A 文章编号 2095-2104（2012） 一.前言 大隆水利枢纽工程位于海南省三亚市宁远河中下游，该工程为等大(2)型工程，水库总库容为 4.68 亿 m3，规划灌溉面积 9.92 万亩，供水规模为 1.98 亿 m3/a，电站装机为 6900kw。 据地勘资料，坝址河床覆盖层表层为平均约 5m 厚为松散的砂卵砾石层，其孔隙比 e0.85，承载力较低，属中等压缩性砂土，需进行振冲挤密地基处理。同时河床下部部分区域有大量的淤泥质粉细砂层透镜体区，施工时应注意处理。 二.透镜体的分布和处理难度 由于河床长时间的冲刷和地质变化，底部形成了大量的不均匀的透镜体，它分布的深度约为 0 标高以上 2-
3、7m 间，若从回填工作面 20m 高程上进行处理，需要能够处理 13 -18m 的深度，其分布存在不确定性，需要边施工边发现，所以在普通振冲器很难达到的深度，液压 150KW 振冲器正好利用其强穿透性解决了这个难题。 三.液压 150KW 振冲器性能 150 kw 液压振冲器与目前国内普遍采用的电动 75 kw、120 kw、150 kw 振冲器相比具有振冲器振动力大、穿透能力强、适应地层更广以及处理后承载能力提高幅度大、工作效率高等优点，且该型号振冲器能用干法和水法两种方式进行施工。该振冲器采用液压动力驱动，对电力要求小，采用干法施工还可以节约用水，能更好的适应水电受到限制、场地狭小、无容纳
4、废浆场地的工程，使振冲法地基处理技术得到了更加快速的发展。 1、设备特点 该工法广泛应用于粉、软土地基加固，尤其对松散砂土、粉土加固效果明显，能大幅度提高土层相对密度及标贯指数，是解决土层抗液化的有效手段之一。 该工法在粘性土中，施工造孔能力强，置换能力高，能制造高强度的碎石桩。 该工法振动力大，能够用于加固深层软弱土体，目前加固深度可达34m。 该工法对一般粘性土地层，可较大幅度提高承载力并改变地基不均匀性，减少变形。 该工法较目前广泛应用的 75kw 振冲器加固地层，振动力更大，加固效果更明显，施工效率更高。 该工法采用干法施工，还可以节约水源，没有泥浆污染，对桩间土加固效果更好。 该工法
5、加固地基不用“三材” ，仅需要碎石、卵石等硬质材料，节约能源、保护环境、社会和经济效益显著。 该工法施工安全简便，工艺易操作，工期短，质量易控制。 2、适用范围 该工法适用于软土地基加固，对粘性土提高承载力及减小沉降量效果明显，尤其对砂土、粉土抗液化处理效果最佳,对水利工程坝基及坝体、火电厂主厂房、大型储油罐等大面积地基加固处理，优势更明显，方案更合理适用。 3、原理 150kw 振冲器振冲法加固地基，主要依据 150kw 振冲器强大水平振动力，在高压水冲（或高压气流）的作用下，在粘性土层制造高强度的碎石桩体，通过置换形成碎石桩与土的复合地基，提高承载力，减小沉降；在砂土层通过水平振动使砂土液
6、化，颗粒重新排列组合，相对密度提高，使松散的砂土达到密实状态，提高抗液化能力。 （1）工艺流程 （2）操作要点 a、湿法施工 造孔：开启高压水泵冲水，启动动力箱，待振冲器运转正常后，操作吊机使振冲器徐徐贯入土中，直至设计深度。 清孔：将振冲器提出孔口，较快地从原孔贯入，以使桩孔畅通，利于填料。 填料加密：向孔内倾倒一部分填料，下放振冲器将填料送至孔底进行振动挤密，此时振冲器电机压力表油压上升，当超过规定的密实压力后，将振冲器上提继续进行下一段次加密，同时继续填料。重复上一步骤工作，自下而上，直至设计桩顶标高。 关闭振冲器，关闭水泵，单根制桩完成。 b、干法施工 造孔：开启空压机，启动动力箱，待
7、振冲器运转正常后，操作吊机使振冲器徐徐贯入土中，直至设计深度。 清孔：重复上述步骤 23 次，进行清孔，然后将振冲器提出孔口。 填料加密：向孔内倾倒一部分填料，下放振冲器将填料送至孔底进行振动挤密，此时振冲器电机压力表油压上升，当超过规定的密实压力后，将振冲器上提继续进行下一段次加密，同时继续填料。重复上一步骤工作，自下而上，直至设计桩顶标高。 关闭振冲器，关闭空压机，单根制桩完成。 4、材料要求 150kw 振冲器振冲加固工法所需材料，一般为碎石、卵石等无腐蚀性硬质材料。常用粒径为 2070mm，最大粒径不宜超过 10mm；干法施工宜使用 2040mm 粒径的石料，材料的含泥量要求小于 5。
8、 5、机具设备 （1）150kw 振冲器：振冲器头部由液压马达和偏心块两部分组成，偏心体外形直径为 31cm，通过马达带动偏心体振动工作，其最大横向振动力可达 29 吨。其连接加长导管一般为 219 或 299 两种规格，导管长度根据设计加固深度而定。 （2）吊机：一般为汽车式或履带式起重机，起重能力宜大于160KN，起吊高度必须大于设计施工深度。 （3）装载机：填料设备（斗容宜在 1.0m3 以上） ，常用型号为 ZL20A和 ZL30A。 （4）动力箱：振冲器的动力能源，它由柴油引擎和液压系统组成，为振冲器输出工作动力，根据造孔的难易程度，还可以调整振冲器的振动频率，提高造孔速度，并可控制
9、加密油压等施工参数。 （5）高压供水泵：一般为多级或单级离心清水泵，扬程宜大于80m，为常用规格产品。 （6）空压机：辅助造孔及加密，使振冲器顺利造孔、清孔和辅助填料加密。 （7）污水泵：用来排放泥浆，在湿法施工的时候采用。 7、主要施工参数 根据 150kw 液压振冲器的施工工艺，主要施工施工参数如下： 造孔油压：造孔油压因施工地层而异，在坚硬地层造孔油压比较高，在软弱地层造孔油压较低，但不得大于设备的最高允许油压。 加密油压：加密油压不得小于设计要求加密油压或原位试验所确定的加密油压。 造孔水压 加密水压 加密段长：加密段长应符合设计要求或原位试验所确定的加密段长，一般为 3050cm。
10、留振时间 四.处理后检测效果 依据设计要求，本工程振冲地基处理质量检测应进行三个阶段检测，即施工单位自检、第三方检测及设计院剪切波测试。 （1）施工单位自检 在施工过程中，为了检测并控制施工质量，项目部成立了重型动力触探自检施工队。振冲施工前，对原场地土进行检测，对照设计要求确定地基处理深度；施工过程中，检测桩体、桩间土重型动力触探击数是否满足试验确定的检测标准，并对施工过程进行控制和调整。依据规范要求，本工程完成重型动力触探自检桩数为总桩数的 2%，自检结果全部满足设计要求。局部深度的透镜体处理检测,也完全满足设计要求。 （2）第三方检测 受业主委托，海南有色长勘勘察院对全部振冲施工进行质量
11、检测，分别对桩体和桩间土采用重型动力触探进行检测，每个质量评定验收单元作为一个检测区，检测桩数为总桩数的 1-3%。首先，由现场监理工程师按每个区总桩数的 2%随机抽取检测点振冲桩号，并验收测放的检测点，全部旁站重型动力触探检测，对检测结果签字确认，对照设计确定的质量检测验收标准，本工程振冲施工质量全部满足设计要求。 （3）剪切波测试 为了进一步验证相对密实度与重型动力触探锤击数之间相关关系，中水珠江规划勘测设计有限公司对经振冲地基处理后的场地进行剪切波测试。首先，在要做剪切波测试的某点处进行重型动力触探检测，再分步开挖取不同深度处土进行相对密实度实验，并在取土深度处进行剪切波测试。通过对比重、相对密实度及剪切波测试结果，建立相对密实度与重型动力触探锤击数之间相关关系，从而对本工程检测标准进行验证，检测结果详见设计院提供的剪切波测试报告。结果显示，此部分完全满足设计要求，处理方法十分合理！ 五.结语 振冲工艺在水利水电及其它行业已应用多年,各种技术相对而言比较成熟,但是就此类型主坝-复杂的坝主体填料、大量含有透镜体且分布不均、深度较深-我公司还是第一次遇见，通过施工和检测，不难得出结论，振冲技术应用是合理的，液压振冲器对透镜体的处理是成功的，振冲技术一定能够为我国的水利水电事业更尽一份力！
