振冲法地基处理技术在水利工程的应用.docx

振冲法地基处理技术在水利工程的应用摘要：新时期水电建设蓬勃发展一大批水电站竞相开工但有部分电站大坝坐落在山区河谷的第四纪沉积层上。那些建于深厚覆盖层坝基上混凝土重力坝采用传统大开挖换填处理方案或混凝土基础方案均工期长、造价高、施工困难。利用振冲法地基处理技术加固水利工程可以获得较好的经济效益。关键词：振冲法；地基；处理技术中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：前言水利水电系统是我国较早引进振冲法地基处理技术的行业之一许多大、中、小型水电水利工程采用振冲法地基处理技术后获得了很好的经济效益。该法对加固松散的砂性土地基较为有效；对于粘粒含量不大于10%的中粗砂土质地基可不加填料利用振冲器振动和高压水冲击过程中使砂土结构振动挤密。振冲法施工前应先进行现场工艺性试验以满足设计要求的最优的经济合理性方案来确定振冲法施工相关技术参数如桩间距、留振时间、加密段长度等；在施工过程中桩体加密控制采用加密电流、留振时间、加密段长度为控制标准填料量指标作为参考值。一、振冲法地基处理技术的特点和作用利用振冲器的强力振动和高压水冲击加固土体的方法叫振冲法。该法是国内应用较普遍和有效的地基处理方法适用于各类可液化土的加密和抗液化处理以及碎石土、砂土、人工填土、湿陷性土等地基的加固处理。有这样一个实例某工程船闸基础为粘性土地基采用振冲法地基处理技术回填料为碎石桩间距为3m振冲施工完后经采用静载法检测复合地基承载力指标能有效提高达到设计要求但由于地下承压水较为丰富在后期基础开挖施工阶段基础桩身位置多处发生管涌幸好及时采取了有效措施才未对基础造成较大影响。可见在粘性土地基中采用振冲挤密法处理技术虽然能增大地基土的强度提高软地基的承载力但也因为碎石桩具有良好的透水性能给后期增加了施工难度效果差点适得其反。因此对于地下承压水较丰富的粘性土地基须慎用振冲法挤密法处理技术。对于粘粒含量不大于10%的中粗砂土质地基可不加填料在振冲器振动和高压水冲击的共同作用下周围砂料能自行塌入孔内并在振冲器的水平强力振动下可使饱和砂层发生液化砂土颗粒重新排列空隙减小桩位上及桩间土产生振动密实从而提高承载力变形减小并可消除土层的液化。但在工程实际应用中因为基础施工作为工程主体施工最关键且极其重要的部分在增加投资不多的情况下设计单位一般都会选择采用原位填料的方式既不会增加太多费用同时也因为采用原位填料能加大振冲的覆盖层厚度增加回填料本身的自重使振冲挤密更为密实基础施工质量更有保证。对于中细砂地基采用振冲法加固时多采用回填碎石料通过在地基中重复填料和振密从而在地基中形成一个大直径的密实桩体所形成的桩体与周边土组成复合地基此时桩体主要起置换作用。对中细砂除置换作用外还有振实挤密作用桩间土均受到不同程度的挤密振密桩和桩间土构成复合地基使地基承载力提高变形减小并可消除土层液化。对细颗粒土含量较多的地基采用加填充料在地基土中形成碎石桩由于碎石具有良好的透水性可加速软土的排水固结从而增大地基土的强度提高软地基的承载力。同时由于存在排水通道还可有效消散地震等振动引起的超静孔隙水压力减轻液化现象。采用振冲法地基处理技术并非在某块基础施工桩数越多地基土体挤密就会越密实承载力会越高；相反当振冲桩间距过小时桩体施工会影响已施工完成的相邻桩体使得相邻桩体沙土发生剪切颗粒重组由密变松。因此振冲施工应先进行现场试验是非常必要的确定合理桩间距以保证施工相邻桩体不受破坏且桩间土又能振实挤密复合地基承载力能满足设计要求。另外振冲施工振冲加速度不宜过大否则会不利于土体变密反而会使得砂土发生剪胀此时砂土不但不变密反而会由密变松。同时振冲桩施工应超过有效桩顶高程1.0~1.5m视建筑物重要性及地基承载力要求可适当加大覆盖层厚度到2.0~3.0m。二、振冲法地基处理技术在水利工程中的施工工艺1、造孔起吊振冲器使之对准桩位先开启压力水泵振冲器末端出水口喷水后再启动振冲器待振冲器运行正常开始造孔使振冲器徐徐贯入土中直至设计桩底标高；造孔过程中振冲器及导杆应尽量处于悬垂状态。但振冲器与导杆之间因有橡胶减震器联结因此导杆有一定偏斜是允许的但偏斜不能过大防止振冲器偏离贯入方向；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（或气冲压力）等。2、清孔在造孔时返出的泥浆较稠或孔中有狭窄或缩孔地段进行清孔时将振冲器提出孔口或在需要扩孔地段上下反复提拉振冲器使孔口返出泥浆变稀保证成孔顺直通畅以利填料沉落。3、填料加密填料加密：大功率振冲器采用强迫填料方式。制桩时连续施工加密从孔底开始逐段向上当达到规定的加密油压（或电流）和留振时间后将