邱立明

（中國水利水電第八工程局有限公司長沙市410007）

1 工程概況

三峽水庫開縣水位調節(jié)壩工程位于開縣新縣城下游約4.5 km，工程建設的主要任務是：減少三峽庫尾消落面積，降低消落區(qū)的水位變幅，改善開縣新城區(qū)及其周邊的生態(tài)環(huán)境。

為保證本工程土壩段壩體的密實度要求，設計采用振沖法對壩體進行加密處理，根據(jù)前期電動振沖器試驗施工的情況，在該種地層中采用國內(nèi)某廠生產(chǎn)的電動130 kW振沖器，最大振沖加密深度僅為3 m，試驗結果并未達到設計預期的目的，因此，擬采用液壓振沖設備進行本工程振沖加密試驗施工，以取得相關振沖施工工藝要求及相應工藝參數(shù)。為此，根據(jù)現(xiàn)場條件選取有代表性的土石壩振沖區(qū)中間位置進行全液壓振沖法穿透性試驗。根據(jù)本工程的地層情況和設計要求，振沖加密處理深度普遍比較深，大部分在20 m以上，已經(jīng)超出了現(xiàn)行規(guī)范的深度范圍，施工難度比較大，在國內(nèi)同類地基處理中也屬少見。

2 工程地質條件

依據(jù)土工試驗規(guī)程（SL 237-1999）對土石壩填筑后的地質條件進行檢測，詳細檢測結果見表1。

表1 土石壩拋填壩體相對密度檢測成果

3 試樁施工方案編制依據(jù)

國家及部頒有關的現(xiàn)行技術規(guī)范、規(guī)程及設計單位有關技術文件：

（1）《水電水利工程振沖法地基處理技術規(guī)范》（DL/T 5214-2005）；

（2）《建筑地基處理技術規(guī)范》（JGJ 79-2002）；

（3）《水利水電工程地質勘察規(guī)范》（GBJ 50287-99）；

（4）《水電水利基本建設工程單元工程質量等級評定標準》第一部分：土建工程（DL/T 5113.1-2005）；

（5）《水利水電建設工程驗收規(guī)程》（SL 223－2008）；

（6）《地基與基礎工程施工及驗收規(guī)范》GBJ 202-83；

（7）《水利水電工程施工測量規(guī)范》（SL 52-93）；

（8）現(xiàn)行的國家標準和行業(yè)標準及設計單位有關技術文件；

（9）開縣水位調節(jié)壩工程土石壩填筑相對密度檢測成果。

4 試驗目的

（1）驗證液壓振沖器是否能穿透電動振沖器不能貫穿的地層，確定液壓振沖器在本工程的適應性，為大面積施工選擇施工機械設備（功率和型號）提供依據(jù)。

（2）確定合理的振沖點位間距以及振沖加密深度終止條件。

（3）確定液壓振沖的施工工藝，確定施工技術參數(shù)（每米進尺填料量、加密油壓、留振時間、造孔水壓、加密水壓、加密段長度等），為大面積施工優(yōu)選合理的參數(shù)。

（4）為設計合理選取土石壩液壓振沖加固后復合地基相對密度提供依據(jù)，并為土石壩振沖加固施工確定現(xiàn)場質量檢測的方法和相應的控制參數(shù)。

5 試驗區(qū)的布置和工程量

試驗點數(shù)量共5點，振沖試驗平臺高程約為175.00m，試驗區(qū)振沖深度需參考地質鉆探資料，并根據(jù)施工過程中振沖器造孔油壓的大小最終確定，并為大面積振沖施工優(yōu)選合理的施工參數(shù)，以保證在不同地層條件下采用相應的造孔施工參數(shù)，達到最大處理深度要求。

（1）根據(jù)本工程的實際條件，擬選擇土石壩中間部位作為振沖加密試驗區(qū)。

（2）試驗點位采用正三角形布置，其間距暫定為3 m，根據(jù)振沖試驗情況進行相應調整。

（3）振沖加密試驗完成后，按照監(jiān)理方規(guī)定的要求由甲方委托第三方進行振沖效果檢查，整理分析各試驗資料，及時將成果提交監(jiān)理方。采用經(jīng)監(jiān)理人員批準后的振沖點位布置方式、深度等參數(shù)應用于施工。

試驗區(qū)振沖加密點位布置見圖1。

圖1 振沖加密點位布置示意

6 施工準備

（1）編寫施工技術措施，經(jīng)審批后方可進行施工。

（2）清理平整場地，消除高空和地面障礙物。

（3）施工現(xiàn)場以軸線及測量控制網(wǎng)的建立，軸線控制點，水準點應復測并埋設在不受施工影響的區(qū)域，并注意在施工過程中加以保護，并做好排水排污系統(tǒng)，保證排水通道的暢通。

（4）按設計文件樁間距及形式繪制加密樁施工平面圖，并按圖準確放出樁位并編號，樁間距允許偏差為±100 mm。

（5）開工前做好施工設備的安裝與試運轉等調試工作。

7 試樁施工機具設備

（1）振沖器。根據(jù)試樁需要及本工程特點，投入1臺200 kW液壓振沖設備作為振沖加密試驗施工設備。

（2）起吊機械。由于本次振沖加密試驗深度大，且地質條件十分復雜，可能發(fā)生抱、卡導桿情況，因此起吊機械必須具有大起吊力和起吊高度。根據(jù)合同約定，由55 t履帶吊車進行本工程的施工。

（3）填料機械。采用30鏟車進行振沖骨料填料。

（4）供風設備?？紤]到本工程施工難度大，一般卵礫石含量在60%～70%，因此計劃采用2臺日本原裝進口AiRMAN空壓機進行本試驗工程的振沖施工，其風量23.5m3，風壓17 kg/cm2。

詳細機械設備計劃見表2。

8 振沖加密試驗施工方法

8.1 振沖加密試驗工藝流程

根據(jù)對本工程地質條件的初步了解，擬采用“風水聯(lián)動”液壓振沖加密施工工藝，由2臺進口空壓機供風，2臺高壓多級清水泵供水。

振沖加密施工工藝流程見圖2。

表2 主要施工機具設備計劃表

圖2 振沖加密施工工藝流程圖

8.2 振沖加密試驗施工順序

（1）清理場地，接通電源。

（2）導入整個施工場區(qū)的測量控制線，并按設計要求布置點位。

（3）施工機具就位，起吊振沖器對準樁位。

（4）造孔。

●振沖器對準點位，開啟壓力水泵，啟動振沖器，待振沖器運行正常開始造孔,使振沖器徐徐貫入土中，直至設計的加密標高。

●造孔過程中振沖器應處于垂直狀態(tài)。振沖器與導管之間有橡膠減震器聯(lián)結，因此導管有稍微偏斜是允許的，但偏斜不能過大，防止振沖器偏離貫入方向。

（5）加料方式與加密段長度。

●振沖器造孔至設計深度時，向孔內(nèi)添加石料送至孔底，必須保證：填入的石料不至導致孔堵塞；孔內(nèi)輸入料量可供加密。

●對于振沖點位的加密，為保證孔內(nèi)有0.5 m加密點位的加料量，每次提升振沖器應在（1.5～2.0）m左右。

（6）振沖加密：采用連續(xù)填料加密工藝。加密時應連續(xù)施工，加密從孔底開始，逐段向上，中間不得漏振。當達到規(guī)定的加密油壓和留振時間后，將振沖器上提繼續(xù)進行下一個段加密，每段加密長度應符合要求。

由于本工程土石壩壩體填筑材料的特殊性，振沖加密的部分骨料為振沖造孔段內(nèi)周圍土體中的粗骨料，同時需保證振沖自加密按上述要求進行。

（7）重復上一步驟工作，自下而上，直至加密到設計要求樁頂標高。

（8）關閉振沖器、關水，制樁結束。

（9）吊車移位進行下一根樁的施工。

8.3 主要施工設備技術參數(shù)（表3）

表3 液壓型振沖器技術參數(shù)

8.4 振沖加密試驗施工參數(shù)

根據(jù)本工程技術要求及相關工程施工經(jīng)驗，擬采用如下參數(shù)作為振沖加密試驗施工的控制參數(shù)：

（1）造孔油壓：（22～24）MPa；

（2）加密油壓：（20～22）MPa；

（3）留振時間：（8～10）s；

（4）加密段長度：50 cm；

（5）造孔水壓：（0.8～1.0）MPa；

（6）加密水壓：（0.4～0.80）MPa；

（7）造孔風壓：2×20 m3；

（8）造孔風量：（8～15）kg/cm2。

8.5 振沖加密填料的要求

根據(jù)相關規(guī)范要求，試驗時用振沖加密骨料要求如下：

（1）振沖樁施工現(xiàn)場堆料場根據(jù)現(xiàn)場具體情況進行合理布置。

（2）振沖加密所用砂卵石應為天然河床砂卵石，粒徑應控制在（30～100）mm，含泥量不大于5%，最大粒徑暫定為不大于150 cm，最終根據(jù)試驗情況決定。

（3）根據(jù)試驗情況適當調整填料級配及粒徑，禁止使用單級配填料。

9 結語

根據(jù)以上試樁參數(shù)指導后期施工，滿足設計要求相對密度，在砂卵石地基深基礎處理中取得良好效果。