摘要：水利工程施工中用到的振沖法地基處理技術(shù)，可以提高地基承受力、減小地基沉降、保證土石壩體及地基的穩(wěn)定性。在此；對(duì)振沖技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用進(jìn)行闡述。
　　關(guān)鍵詞：
　　一、前言
　　振沖技術(shù)，就是利用一個(gè)產(chǎn)生水平向振動(dòng)的管狀設(shè)備在高壓水流的幫助下，邊振邊沖使松砂地基變密，或者在軟弱粘性地基中成孔，在孔中填入碎石制成一根根樁體，樁體和原來(lái)的粘性土構(gòu)成承載力比原地基高、壓縮性比原地基小的復(fù)合地基，這種加固技術(shù)稱為振動(dòng)水沖法。
　　二、振沖技術(shù)施工工藝
　　振沖碎石樁施工工藝流程為：測(cè)量放樣→設(shè)備就位→振沖成孔→提升清孔→重復(fù)振動(dòng)成孔→清孔→填料→成樁→重復(fù)填料→成樁→驗(yàn)收→移位。振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位中心，啟動(dòng)設(shè)備，待設(shè)備運(yùn)行正常后，放下振沖器，使其以1～2m／min速度均勻貫人土中，直到設(shè)計(jì)深度。在造孔過(guò)程中必須保持振沖器呈垂直狀態(tài)以保證垂直成孔，當(dāng)振沖器下沉到設(shè)計(jì)深度時(shí)，應(yīng)適當(dāng)留振并減小水壓力以便排除泥漿進(jìn)行清孔。造孔終止后，根據(jù)地層條件，上下提升振沖器1～2遍，使孔內(nèi)暢通，稀釋泥漿，保證填料。樁基材料采用含泥量不大于5％的卵石，粒徑為30～100mm，填料方式采用邊振邊加料，自孔底開(kāi)始，以每段0.3—0.5m逐漸自下而上加密，每次加料宜控制在1～2m5。每延米填料量控制在1.3～1．4m3，分段振密樁體時(shí)，應(yīng)記錄各段振密電流值、填料量及留振時(shí)間，如此反復(fù)多次直至填滿整個(gè)樁體振密為止。每根樁一定要達(dá)到規(guī)定的填料量。密實(shí)電流是加固地基土的一項(xiàng)重要控制參數(shù)，直接影響樁體密度和樁徑大小如密實(shí)電流未達(dá)到認(rèn)可的規(guī)定值時(shí)，則需繼續(xù)加料振沖器振密，直達(dá)到規(guī)定值為止。加密電流達(dá)到規(guī)定電流值后需留振一段時(shí)間，以保證樁體的密實(shí)，除樁頂以上段外，留振時(shí)間均應(yīng)大于7s。樁頂部約1m范圍內(nèi)由于所承受地基土的上復(fù)壓力小，施工時(shí)樁體的密實(shí)程度很難達(dá)到要求，為此在全部振沖碎石樁制筑完畢后，采用振動(dòng)碾壓方法使之密實(shí)。處理后在復(fù)合地基上面鋪一層400m厚的碎石墊層，以改善傳力條件，使荷載傳遞較為均勻。墊層施工也要分層振動(dòng)碾壓密實(shí)處理。
　　三、施工質(zhì)量控制
　　振沖碎石樁施工的質(zhì)量控制可分為2方面：一是對(duì)樁長(zhǎng)、樁位、樁數(shù)等數(shù)量尺寸上的控制；二是樁體質(zhì)量方面，主要是對(duì)水、電、填料等方面的控制。
　　(1)樁數(shù)控制：施工技術(shù)人員在打樁前應(yīng)認(rèn)真按照設(shè)計(jì)圖紙放線布樁，并在每一樁位插好樁釬，制樁作業(yè)時(shí)詳細(xì)記錄樁號(hào)、打樁數(shù)及施工情況，在圖紙上按號(hào)標(biāo)記已打的樁數(shù)，班后進(jìn)行復(fù)核統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)漏樁應(yīng)及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)打。局部偏移基礎(chǔ)方向的樁位在施工放樣時(shí)作出調(diào)整，盡量將樁位布置于基礎(chǔ)范圍內(nèi)，樁位布置作出調(diào)整后，樁中心距較大部位加插布置樁。
　　(2)樁長(zhǎng)控制：振沖器貫入地下的深度可由導(dǎo)桿上的刻度標(biāo)出，當(dāng)造孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，由孔底逐段制樁達(dá)孔口成樁，當(dāng)造孔接近設(shè)計(jì)深度時(shí)需降低水壓，以免沖擊破壞樁底以下的土層。造孔深度即為樁長(zhǎng)。
　　(3)樁位控制：布樁時(shí)嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)樁釬，造孔中心與定位中心偏差不大于150mm，造樁完成后的樁頂中心與定位中心偏差不大0.2d。
　　(4)樁體質(zhì)量控制：制樁施工水量需充足，使樁孔內(nèi)充滿水，以防塌孔影響施工和成樁質(zhì)量，但水量不可過(guò)多，以防填料隨水回流帶；造孔過(guò)程中對(duì)于較松軟的土，可以采用較小的水壓，對(duì)于較堅(jiān)硬的土，則宜用較大的水壓，在樁體振密過(guò)程中宜采用較小的水壓和水量；加密電流與留振時(shí)間是控制碎石樁體密實(shí)度的主要因素，相同的加密電流和留振時(shí)間在不同質(zhì)的土層地基中，碎石樁豎直剖面上的直徑隨土層的軟硬程度而異，軟弱上層則填料多、樁徑大，堅(jiān)硬土層則填料少、樁徑小，應(yīng)注意不能將振沖器剛剛接觸填料的瞬間電流作為加密電流，瞬間電流有時(shí)遠(yuǎn)高于規(guī)定的加密電流值，瞬間電流并不反映填料的密實(shí)度，只有當(dāng)振沖器在固定深度留振一定時(shí)間，而電流穩(wěn)定于某一數(shù)值時(shí)，該穩(wěn)定電流值才是填料此時(shí)密實(shí)度的加密電流，當(dāng)這一穩(wěn)定電流值超過(guò)規(guī)定的加密電流值時(shí)，該段樁體方為加密完畢；填料量達(dá)到一定的數(shù)量方能保證設(shè)計(jì)所需的置換率，滿足設(shè)計(jì)要求。為了能順利地填人振密，填料不宜過(guò)多過(guò)猛，應(yīng)采取“少吃多餐”的原則，同時(shí)嚴(yán)格控制加密段長(zhǎng)度。
　　四、施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施
　　施工過(guò)程中質(zhì)量控制要素主要有：樁位偏差、施工深度、填料量、施工技術(shù)參數(shù)，在施工過(guò)程中應(yīng)對(duì)樁體密實(shí)度和樁間土加密效果進(jìn)行隨機(jī)抽檢。
　　1．樁位偏差控制
　　要使成樁后的樁位偏差符合規(guī)范要求，首先在造孔時(shí)要控制孔位偏移。造孔過(guò)程中發(fā)生孔位偏移的原因及糾正方法如下：
　　①由于土質(zhì)不均勻，造孔時(shí)向土質(zhì)軟的一側(cè)偏移時(shí)，糾正方法為使振沖器偏向硬土一邊開(kāi)始造孔，偏移量視施工現(xiàn)場(chǎng)情況定，也可在軟土一側(cè)倒人填料阻止樁位偏移。
　　②振沖器導(dǎo)管上端橫拉桿拉繩拉力方向或松緊程度不合適造成振沖器偏移時(shí)，調(diào)整拉繩方向和松緊度。
　　③振沖器與導(dǎo)管安裝時(shí)中心線不在垂直線上或?qū)Ч軓澢鷷r(shí)，糾正方法為調(diào)整振沖器與導(dǎo)符的中心線使其在垂直線上，對(duì)彎曲的導(dǎo)管應(yīng)調(diào)直或更換。
　　④施工從一側(cè)填料擠壓振沖器導(dǎo)致樁位偏移時(shí)，糾正方法為改變填料方向，從孔的四周填料。
　　⑤當(dāng)制樁結(jié)束發(fā)現(xiàn)樁位偏移超過(guò)規(guī)范或設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)找準(zhǔn)樁位重新造孔，加密成樁。
　　2．樁長(zhǎng)控制
　　樁長(zhǎng)控制的方法為：
　　①在振沖器和導(dǎo)管安裝完成后，用鋼尺丈量并在振沖器和導(dǎo)管上標(biāo)出長(zhǎng)度標(biāo)記，一般0.5m為一段，使操作人員據(jù)此控制振沖器入土深度。
　　②了解地面高程變化情況，依據(jù)地面高程確定應(yīng)造孔的深度。
　　③當(dāng)施工中出現(xiàn)地面下沉或淤積抬高時(shí)，振沖器入土深度也要作相應(yīng)調(diào)整，以確保成樁長(zhǎng)度。
　　3．填料量控制
　　填料量控制措施為：
　　①注意每次裝載機(jī)鏟斗裝料的多少及散落在孔外的數(shù)量。
　　②要核對(duì)進(jìn)人施工場(chǎng)地的填料總量和填人孔內(nèi)的填料總量，發(fā)現(xiàn)后者大于前者時(shí)，應(yīng)檢查施工記錄并妥善處理。
　　4．施工技術(shù)參數(shù)控制
　　施工技術(shù)參數(shù)有加密電流、留振時(shí)間、加密段長(zhǎng)度、水壓、填料數(shù)量。當(dāng)采用加密電流、留振時(shí)間、加密段長(zhǎng)度作為綜合指標(biāo)時(shí)，填料數(shù)量受上述這些指標(biāo)所約束。但在振沖置換處理時(shí)，填料量的多少關(guān)系到成樁直徑和置換率的大小，因此，當(dāng)填料數(shù)量比設(shè)計(jì)要求過(guò)多或過(guò)少時(shí)，應(yīng)及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位一起分析原因，必要時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)變更適當(dāng)改變加密電流、留振時(shí)間，以保證工程質(zhì)量。施工技術(shù)參數(shù)控制時(shí)應(yīng)注意下列事項(xiàng)：
　　①為保證加密電流和留振時(shí)間的準(zhǔn)確性，施工中應(yīng)采用電氣自動(dòng)控制裝置，同時(shí)注意在振動(dòng)條件下使用時(shí)，設(shè)定的加密電流值、留振時(shí)間可能發(fā)生變化，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。
　　②施工中應(yīng)確保加密電流、留振時(shí)間和加密段長(zhǎng)度都達(dá)到設(shè)計(jì)要求，否則不能結(jié)束一個(gè)段長(zhǎng)的加密。
　　③本項(xiàng)目為多臺(tái)機(jī)組處理同一構(gòu)筑物，由于制造或使用原因，相同型號(hào)的振沖器的空載電流也有差別，因此在施工中應(yīng)經(jīng)常對(duì)各機(jī)組振沖器的空載電流進(jìn)行測(cè)量記錄，當(dāng)與設(shè)計(jì)空載電流差別較大時(shí)，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)或者監(jiān)理單位聯(lián)系，適當(dāng)調(diào)整加密電流，以保證各機(jī)組施工質(zhì)量的一致性。據(jù)重力觸探檢查資料表明，振沖施工效果很好，樁體密實(shí)，施工質(zhì)量?jī)?yōu)良，滿足設(shè)計(jì)要求。
　　五、結(jié)束語(yǔ)
　　振沖碎石樁復(fù)合地基既充分發(fā)揮了土的負(fù)荷能力，又加入了強(qiáng)度高的樁體來(lái)承擔(dān)土所不能承受的部分荷載。其復(fù)合地基能提高承載力、增強(qiáng)穩(wěn)定性、減少沉降與不均勻沉降，且施工簡(jiǎn)便、快速、節(jié)省造價(jià)，特別在碎石資源豐富地區(qū)，該技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、合理的地基加固方法，具有廣泛的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]劉學(xué)仁，振沖技術(shù)在水工建筑物軟基處理施工中的應(yīng)用[J]黑龍江水利科技，2009，6
　　[2]李元富徐豐國(guó)，振沖技術(shù)在渠首工程中的應(yīng)用[J]水利天地，2003，5