振冲碎石桩在基础工程施工中应用探究

'振冲碎石桩在基础工程施工中应用探究　　摘要：软土地基天然含水量高，孔隙比小，压缩性高，不排水抗剪强度低，渗水系数小，粘度系数低。振冲碎石桩法加固软土地基的加固机理、施工流程、施工控制要点等,并结合工程实例,表明振冲碎石桩法是一种加固软土地基的有效措施，具有推广价值。本文就某渠道倒虹吸软弱地基采用振冲碎石桩加固的施工工艺、常见问题与处理措施作简单介绍，为类似工程提供参考。关键词：渠道倒虹吸；粉质粘土；人工填土；振冲碎石桩；地基处理中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：0前言软土地基天然含水量高，孔隙比小，压缩性高，不排水抗剪强度低，渗水系数小，粘度系数低。具有在荷载作用下，沉降速度快而不均匀的特点。为提高软土强度，防止道路开裂和滑移，必须采取适当的方法对之进行处理加固。振冲碎石桩是近几年发展较快的一项处理加固软土地基的实用技术。其原理是在地基土中借助振冲器成孔，振密填料置换，形成一群碎石桩体，与原地基土一起构成复合地基，使其排水性能得到改善和加速土层固结，使承载力提高，沉降减少。本文主要讨论了振冲碎石桩在加固软土6 地基中的应用。1工程概述某渠道倒虹吸建筑物，管身段为2联×2孔箱型钢筋混凝土结构，单孔过水断面为6.9m×6.9m（宽×高）。其进出口段坐落在粉质粘土、重粉质壤土软弱地基上，设计要求采用振冲碎石桩加固基础，有效加固深度为9～11.1m，桩位采用等边三角形排布，桩径0.8m，桩距1.2m，设计复合地基承载力特征值250kpa，压缩模量10Mpa。2工艺原理及特点振冲碎石桩是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机带动偏心块，使振动器产生高频振动，同时启动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的共同作用下，将振动器沉到土中的预定深度，经清孔后，从地面向孔内逐层填入碎石，使其在振动作用下被挤密实，达到要求的密实度后即可提升振动器，如此重复填料和振密，直至地面，形成密实桩体与原地基构成的复合地基，从而提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降。3施工方法3.1振冲试验确定的施工参数根据振冲碎石桩试桩结果，确定施工参数如下：（1）桩位按等边三角形布置，桩径800mm，桩中心距为1200mm，桩长为9～11.1m。6 （2）成孔电流50～70A，成孔水压0.4～0.6MPa。（3）振密电流70～85A，留振时间10～20s，提升高度≤50cm，填料水压0.1～0.4MPa，充盈系数≥1.05。3.2施工流程振冲碎石桩施工流程：场地整理→测定桩位→装机就位→成孔→清孔→填料→振实→桩机移位→成孔（如此循环）。（1）场地平整：基坑开挖至高于设计高程1m处(即预留表层土1m)，对处理区进行平整，对位于边坡面的桩，修整成阶梯式施工平台以便于机械就位施工。（2）测量放样及布桩：根据设计桩距测定桩位并以竹签作标志，编排桩位编号，方便施工过程记录。（3）装机就位：移动桩机至预定位置就位，使振冲器锥尖正对桩孔中心点，振冲器处于自然铅垂状态。（4）造孔1）振冲器对准桩位，对准偏差控制在50mm以内。先开启压力水泵，振冲器末端出水口喷水后，再启动振冲器开始造孔，造孔过程中振冲器处于悬垂状态。2）造孔速度和能力取决于地基土质和振冲器类型及水冲压力等，施工中控制最大造孔速度不大于2m/min。3）松散粉细砂、粉土、淤泥土等易被压力水冲刷，造孔深度可小6 于设计深度300mm以上。待倒入填料后振冲器夹带石料再向下贯入至设计深度，减轻压力水冲刷破坏设计孔深下的土层。4）造孔水压大小取决振冲器贯入速度和土质条件。造孔速度慢或土质坚硬可加大水压力，反之宜减少水压，一般造孔水压可控制在0.4MPa～0.6MPa。（5）清孔：造孔时返出的泥浆较稠或孔中有狭窄或缩孔地段要进行清孔，使孔口返出泥浆变稀，振冲孔顺直通畅以利填料沉落。（6）填料：将振冲器留在孔内，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。连续填料时的填料速度和数量以保持孔中不缺填料为原则。（7）振动加密成桩：填料振冲加密控制采用根据试验得出的加密电流、留振时间、加密段长度等参数综合控制。加密时从孔底开始，逐段向上，中间不得漏振。加密结束后先停止振冲器运行，后停止水冲。（8）桩机移位：完成一根桩后，移至下个孔位，重复上述步骤，直至全部完成。4常见问题及处理措施施工中经常遇到的各种问题及处理措施见表1。表1-振冲桩施工中常见问题及处理方法5质量检查与注意事项6 （1）桩体骨料采用粒径3～10cm的碎石、卵石，含泥量≤5%。（2）振冲器喷水中心与孔径中心偏差≤50mm，满足要求后再行成孔。（3）成孔中心与设计孔位中心偏差≤100mm。（4）桩体直径偏差＜50mm。（5）成孔深度与设计深度偏差不超过20cm。（6）复合地基承载力试验检验数量为桩数的0.5%，且不少于3根，承载力特征值250KPa。（7）施工中当地面出现下沉或淤积抬高时，振冲器入土深度也要做相应的调整，以确保成桩长度。（8）为保证加密电流和留振时间准确，施工中采用电气自动控制装置。在振冲施工过程中，设定的加密电流，留振时间可能发生变化，应及时核定和调整。6结语本工程实例表明，振冲碎石桩方法在处理粉质粘土、重粉质壤土及人工填土软弱地基方面效果良好，该方法施工简单，技术可靠，可就地取材，施工速度快，在保证质量和缩短工期方面达到了预期效果。参考文献[1]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2011）[S].2011.[2]建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2010）[S].20106 [3]建筑施工手册[M].中国建筑工业出版社,2011.6'