摘要：改革开放以后，我国水利工程建设行业发展速度越来越快，其质量问题也得到了人们的普遍关注。特别是不良土质路基或软弱土路基施工质量的好坏直接影响着水利大坝工程施工的整体质量，这就要求施工单位必须加大地基加固的重视程度。振冲碎石桩处理施工技术作为水利大坝软土地基施工的主要技术之一，其施工技术水平的高低直接影响水利工程施工质量，为此，必须提升施工技术水平，规范施工工艺，以全面提高水利大坝工程建设的整体质量。
关键词：软土坝基；振冲碎石桩；技术控制
引言
水利工程中地基质量不合格问题屡见不鲜，究其原因，不外乎设计不科学、用材不合理和实施不到位三大方面。要想针对这一现象进行有效整改，我们可以先从提升软土地基强度入手，通过改变软土地基的处理方法提高地基的稳固性。
1 振冲碎石桩处理技术的施工流程
振冲碎石桩处理技术其主要原理是利用振冲效应在地基施工中加入碎石桩用以对水利大坝基础进行加固，以使得施工后的大坝地基在地基的稳定性和可靠性方面满足水利工程施工的要求，为水利工程的施工提供一个良好的地基基础。在水利工程地基施工中应用振冲碎石桩处理技术时需要按照以下的施工流程来进行：施工准备，在水利工程地基施工中应用振冲碎石桩处理技术时首先需要对水利工程项目的土质进行详细的勘测，通过对水利工程项目地的土质进行详细的勘测，掌握施工项目地的土质进，以便结合施工项目地的具体情况制定较为合理的施工方案。而后需要对施工项目地进行一定的清理以确保碎石桩内未含有杂质，进而确保项目地地基具有良好的排水性。此外，积极做好振冲碎石桩处理技术在水利工程地基施工中所需要的各项材料的准备，并积极与设计单位做好技术交底以确保振冲碎石桩处理技术在水利工程地基施工中能够有序、高效的进行。在振冲碎石桩处理技术在水利工程地基施工中，需要对各试桩与桩位进行详细的校准以免桩位出现偏差而影响水利工程地基施工的施工效果。在完成了对于桩位的校准后才能进行后续的振冲下沉、清孔、造孔等的施工作业，在完成了造孔施工后，将按照施工方案在所造孔中逐步地填充入填料，后施工机械以振冲的方式使得桩基础达到所需要的密实度。
2 碎石桩复合路基承载力机理
（1）振冲振密。液性非饱和地基土含水率大，土质呈流塑状态，其承载力较低而无法满足道路使用要求。采用振冲碎石桩使地基土振冲密实，降低其空隙率从而减小沉降值与不均匀沉降。根据已有研究资料表明在砂土密实度达到一定比例时即可抵抗一定等级的地震烈度（烈度为7度时密实度需大于55%，8度时需大于70%，9度时至少需80%。（2）排水减压功能。通过碎石振冲，使非饱和路基土在振动作用下密实度增大。孔隙水难以及时排出导致砂质土难以致密，骨架的接触减小并呈漂浮状态，固体颗粒之间的嵌挤作用与联结性能均减弱或失效，在受到外力作用下超孔隙水压力高于上履土压力时，形成液化现象。而对于饱和松散砂土，因为在其中包括排水不受阻碍的碎石，引起振动产生的碎石中排出振动超孔隙水压力，随着超孔隙水压力水的减小，导致砂土间的有效应力增大，从而影响砂土的液化可能性，增加路基的承载能力与稳定性。
3 振冲碎石桩在软土坝基施工过程中的技术
3.1 试制桩的目的
（1）确定合理的桩布桩间距、填料级配及数量等参数以及振冲桩终孔条件。通过试验桩检测数据检测振冲桩地基处理是否符合设计要求。（2）选定施工机械、确定施工技术参数优化施工工艺（每m进尺填量、加密电流、留振时间、造孔水压、加密水压、加密段长度等），为大面积振冲桩施工优选合理的参数。
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3.2 施工步骤
在振冲碎石技术施工时需要做好前期的准备工作，要做好放线定位确定以及排水系统布置，此外，还需要及时做好地表硬物处理，同时确定好施工参数。在实践过程中，振冲施工技术主要分成四个步骤开展。首先是造孔，首先，采用吊车将振冲器调起，并且将振冲器的头部对准桩位，同时注入高压水，并且开机，使其缓慢的在土层中下沉，当下沉到设定的深度后，体起设备到孔口处，在进行2次重复施工。其次，清孔，在清孔过程中，需要将振冲器提升到设计加固位置上方的50cm左右，之后采用循环水对孔眼排浆处理。第三，填料制桩，在清孔造成后，填料方式采用间断填料法进行，在实践过程中，由上到下的把分段桩的空心处填满并挤密，从而造成庄体。最后，碎石垫层加铺，在该过程中，按照一边向另外一边的方式进行，同事按照设计的要求做后厚度控制，以提升质量。
3.3 造孔
开启供水泵和振冲器，当振冲器下端射水口的出水压力和出水量符合要求后，再开启振动器。振冲器水流速度按照（0.5~2）m/min 的速度流入土内。为了避免在造孔过程中出现斜孔现象，需要对振冲器进行悬挂来进行施工操作。当造孔下沉到设计要求的深度后，施工人员需要及时的孔内的泥土进行清理，为后续的物料填充做好工作。
3.4 碎石桩处理措施
受湖相岩土的演变当地地基情况比较复杂，持力层深浅程度不一，因而采取分情况因地制宜的碎石桩处治方案，对于浅表层非饱和土路基，在清除淤泥后0～80cm范围内换填碎石或砂砾，再回填土，其中黏性土与生活垃圾、烂根树叶等不能混入。对于浸水路堤，清除淤泥后全部换填为水稳性好的碎石或砂砾等材料，在必要时可掺入粉煤灰或石灰。而对于深度大于3.0米的软基，采取打入碎石桩，桩顶铺设砂砾垫层，覆盖土工布的方式进行复合地基处理。
4 质量控制
（1）严格控制成孔的水压与水量，在成孔施工时，水压一般按照200～400kPa要求进行，并且供水量需要以200～400L/min为准。这主要是在黏结土与淤泥以及粉细砂层中施工，地层的漏水量不大，在水压与水量的控制上要求不高，如果在施工时使用的压力、水量过大，就会导致孔回水量增加，流速也增加，这就使得在施工时，孔洞的土粒会引起地面淤高，就会导致填料量增加，就会在一定的程度下减少挤密效果。（2）控制振冲设备施工质量，在振冲施工的过程中，设备的下沉速度一定要控制好，不能让下沉的速度过快，一般情况下，速度控制在1.2～2.0m/min以内，通过合理控制下沉时间，保证施工时周围土体拥有充足的振密时间。另外，在施工过程中需要控制好振冲器的下放垂直度，以保证成孔的垂直度满足施工要求。（3）在制桩的过程中，要针对材料的控制及时地、均匀地对其进行分批填料，保证在施工中不存在漏振情况以提高桩体施工质量。（4）在施工平台高程控制上，一般情况下需要大于桩顶1.5m左右，针对高出原地面的地方，需要及时挖掉，而低洼的地面需要采用土体进行回填夯实。（5）在进行施工前，选择一段路段作为试验对象，通过试验对相关数据参数进行验证，并且将施工工艺参数总结，例如成孔时间确定、清孔时间确定、填料时间确定、振密时间确定等，以保证施工时能够顺利施工。
结束语
振冲碎石桩施工作为水利大坝软土地基施工中重要的组成部分，不但在防洪防汛中发挥着重要作用，而且影响着工程的使用性能，通过加固处理大坝软弱地基，能够大幅提高工程质量，有效延长工程的使用年限。在水利大坝地基施工中，振冲碎石桩处理技术的合理应用，能够使工程载荷量大幅提高，提高建筑物整体强度，降低工程成本，实现水利工程建设社会效益及经济效益。
参考文献：
[1]李国富.高速公路软基加固工程中真空联合堆载预压技术的应用[J].科技与企业，2015（8）：59-61.
[2]周杰.振冲碎石桩复合地基在复杂临海填海地层中的应用研究[D].北京：中国地质大学（北京），2011.
[3]刘洋，闫鸿翔，汪成林.复合振冲碎石桩加固机理及施工过程数值模拟[J].工程科学学报，2015，（3）390－397.
论文作者:程大伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：碎石论文; 地基论文; 水压论文; 水利工程论文; 填料论文; 技术论文; 大坝论文; 《基层建设》2018年第25期论文;