焦 劍

（陜西彬長(zhǎng)煤田水務(wù)有限責(zé)任公司 陜西 咸陽(yáng) 712000）

1 渭河咸陽(yáng)城區(qū)段綜合治理工程及1#橡膠壩概況

渭河咸陽(yáng)城區(qū)段綜合治理工程地處咸陽(yáng)市區(qū)，位于渭河中游的下段。工程治理范圍：上游起點(diǎn)位于咸陽(yáng)市西防洪渠入渭口約140m處，下游終點(diǎn)位于渭河咸陽(yáng)二號(hào)橋下游200m，距離隴海鐵路橋上游約554m處，東西全長(zhǎng)約4695m。工程的主要任務(wù)是治理中水流路，增強(qiáng)河道輸沙能力，提高城市防洪安全，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合城市規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境治理要求，改變?cè)瓉?lái)河道臟亂差的現(xiàn)狀，對(duì)河道及兩岸進(jìn)行綜合治理，在原有的咸陽(yáng)市城區(qū)段現(xiàn)狀渭河河道主槽內(nèi)建設(shè)河道水景，增加城市景觀面積和綠地面積，改善人居環(huán)境，完善城市功能，提高城市品位，為廣大市民提供活動(dòng)休閑場(chǎng)所，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展。工程總體縱向布置有南、北護(hù)岸工程及中隔墻工程，橫向布置首尾兩道橡膠壩。

工程將渭河主河槽500m寬分隔為泄洪蓄水渠和泄洪渾水渠兩部分，北側(cè)泄洪蓄水渠為淺槽，長(zhǎng)4628m，寬260m，渠底縱坡為0.65‰，河道洪水小于2800m3/s時(shí)，泄洪蓄水渠蓄水，形成水面景觀，遇較大洪水時(shí)共同參與泄洪；南側(cè)泄洪渾水渠為深泓槽，長(zhǎng)4695m，寬240m，其主要作用是泄洪、排沙，平時(shí)用于下泄工程治理區(qū)上游小于2800m3/s的河道來(lái)水，當(dāng)上游河道來(lái)水大于2800m3/s時(shí)，與北側(cè)泄洪蓄水渠共同泄洪。在泄洪蓄水渠和泄洪渾水渠之間布置中隔墻工程，墻高4.6m，長(zhǎng)4695m。泄洪蓄水渠上下端各設(shè)一道橡膠壩，即1#、2#橡膠壩，上游1#橡膠壩高為3.3m，壩長(zhǎng)為262.64m，下游橡膠壩高為3.5m，壩長(zhǎng)為260.2m，平時(shí)立壩蓄水，大洪水時(shí)塌壩行洪，從而在城區(qū)段形成長(zhǎng)4.695km，面積1.2km2（1860畝）的水面景觀，蓄水容積約240萬(wàn)m3。在泄洪渾水渠進(jìn)口布設(shè)1#橡膠副壩，壩長(zhǎng)243.77m，壩高3m，平時(shí)塌壩，敞泄河水，當(dāng)蓄水渠需要蓄、補(bǔ)水時(shí)立壩，以保證蓄水渠蓄水。

橡膠壩和中隔墻工程作為整個(gè)工程最重要的建筑物，其直接影響著整體工程的安全平穩(wěn)運(yùn)行。1#橡膠壩主壩沿南北方向布置，共分為三段，主要由壩前塊石防沖槽、砼鋪蓋、壩基礎(chǔ)底板、壩后消能池、鋼筋砼海漫及防沖格賓石籠組成，其中壩前塊石防沖槽寬8m，深2m；鋪蓋段長(zhǎng)5m，厚0.5m；橡膠壩基礎(chǔ)底板段長(zhǎng)11m，厚1m，底板高程為384.46m；消能池段寬12m，底板厚度為0.5m；海漫段寬9m，壩后塊石防沖槽段寬5m，深1.5m。整個(gè)1#橡膠壩工程座落在渭河漫灘上，該處地形較平，根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306－2001），工程區(qū)地震基本烈度為Ⅷ度。

2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)《工程地質(zhì)勘測(cè)報(bào)告》提供，渭河咸陽(yáng)城區(qū)段綜合治理工程位于關(guān)中盆地，其地貌形態(tài)屬于渭河沖積平原，地面高程378m～397.5m，主要地層巖性為第四系沖洪積物及部分人工堆積。1#橡膠壩布置在渭河北岸漫灘，地層屬Q(mào)42al沖積層，以飽和細(xì)砂為主，加有粉砂和少量中砂，顆粒級(jí)配較為均勻（不均勻系數(shù)2.0～3.5左右），平均粒徑較?。ㄆ骄?.12mm～0.25mm），屬粉細(xì)砂，天然狀態(tài)下松散，天然地基承載力為130kPa，粉細(xì)砂在原來(lái)的自然條件下，極易液化。在修建橡膠壩后，如發(fā)生7度以上地震，灘面以下埋深9m內(nèi)的粉細(xì)砂土，在近震、遠(yuǎn)震下都會(huì)出現(xiàn)液化，要求必須采取基礎(chǔ)加固處理措施，改變地層構(gòu)造，提高地基承載力，杜絕基礎(chǔ)液化發(fā)生，確保橡膠壩工程安全。

3 1#橡膠壩地基防液化設(shè)計(jì)

按照工程設(shè)計(jì)文件，1#橡膠壩的地震設(shè)計(jì)基本烈度為Ⅷ度，為保證壩基穩(wěn)定和防止砂土壩基液化，采用振沖卵石樁進(jìn)行地基處理，提高基礎(chǔ)地基承載力和減少不均勻沉陷。振沖樁主要設(shè)計(jì)參數(shù)是：樁位采用正三角形布置，樁間距為1.5m，樁徑為600cm，有效樁長(zhǎng)為8m～12m，保護(hù)樁長(zhǎng)1m，要求樁體穿過(guò)細(xì)沙層1m以上。振沖器功率應(yīng)大于40kW,填充材料要級(jí)配良好，粒徑為20cm～50cm的堅(jiān)硬卵石，含泥量小于5%，不得有風(fēng)化易碎的石料；加固處理后地基的樁間砂土體的相對(duì)密度達(dá)到0.65以上，綜合地基承載力應(yīng)不小于160kPa。

4 振沖法地基處理施工

4.1 前期準(zhǔn)備

①編制施工組織設(shè)計(jì)，確定施工設(shè)備種類、施工人員人數(shù)及物資材料數(shù)量。②設(shè)備準(zhǔn)備，包括振動(dòng)樁機(jī)、裝載機(jī)、電力設(shè)備等進(jìn)場(chǎng)。③物資材料準(zhǔn)備，包括填充石料進(jìn)場(chǎng)及質(zhì)量檢測(cè)。④做試驗(yàn)樁，確定優(yōu)化施工工藝的選定和最合理的置換率、加密電流及留振時(shí)間、成樁時(shí)間等施工技術(shù)參數(shù)，確保工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。試樁分別在壩基的南端、中間、北端三個(gè)地點(diǎn)進(jìn)行。試樁確定施工工藝和各種技術(shù)參數(shù)，經(jīng)設(shè)計(jì)單位和監(jiān)理單位簽字確認(rèn)。

4.2 施工步驟

①施工順序及樁位放線。施工分為4個(gè)施工區(qū)，各1臺(tái)DZ-60振動(dòng)樁機(jī)，先施工外圍邊樁，再逐步向中心區(qū)域制樁，并以此順序放線確定樁位。②填料進(jìn)場(chǎng)、樁機(jī)就位、振沖器懸垂對(duì)準(zhǔn)樁位、校核垂直度。③成孔。先啟動(dòng)振沖器，由吊車緩慢下放振沖器開(kāi)始造孔，待孔達(dá)設(shè)計(jì)深度后，反復(fù)提升、下放振沖器清孔，直至孔身達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑。④成樁。按要求向孔內(nèi)不斷回填卵石料，緩慢提升振沖器，使卵石擠密，自下而上逐段成樁直至孔口。

4.3 成樁質(zhì)量保證

①填充卵石料的質(zhì)量檢測(cè)。按每500m3抽樣檢測(cè)一次級(jí)配、粒徑、含泥量、風(fēng)化性等，并抽查結(jié)果報(bào)送監(jiān)理工程師。②造孔質(zhì)量控制。一是確保振沖器中心對(duì)準(zhǔn)樁位，誤差不小于10cm。二是造孔時(shí)，控制好水壓、水量、電流、上下速度、留振時(shí)間等技術(shù)參數(shù)，要符合試樁確定的參數(shù)值。三是施工中要及時(shí)測(cè)量，保證造孔深度與設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高允許偏差±20 cm。③卵石填充質(zhì)量控制。按照設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)控制好卵石的填充量不小于計(jì)算量的1.1倍，并利用儀表自動(dòng)控制加密電流、留振時(shí)間、成樁速度符合要求。

4.4 成樁地基質(zhì)量檢測(cè)

經(jīng)過(guò)13天的施工作業(yè)，共完成樁體1384根，總長(zhǎng)度10595m。為了檢測(cè)地基加固處理效果，給工程質(zhì)量評(píng)定提供可靠依據(jù)，由建設(shè)單位委托具有質(zhì)量檢測(cè)資質(zhì)的檢測(cè)單位對(duì)已成的壩基振沖樁質(zhì)量進(jìn)行了檢測(cè)。檢測(cè)單位共布點(diǎn)61個(gè)，其中載荷試驗(yàn)布點(diǎn)11個(gè)，重型動(dòng)力探布孔25個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)布孔25個(gè)，采用載荷試驗(yàn)、重型動(dòng)力探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)等不同方法進(jìn)行了質(zhì)量檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)單位出具的檢測(cè)報(bào)告總體評(píng)價(jià)：按照《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2002）規(guī)定，1#橡膠壩壩基振沖樁工程質(zhì)量合格，壩基經(jīng)處理后的相對(duì)密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，壩基承載力最小為206 kPa，平均承載力為228 kPa，大于設(shè)計(jì)要求，樁間土液化性也已消除，滿足了Ⅷ度地震設(shè)防抗液化要求，達(dá)到了設(shè)計(jì)預(yù)期效果。

5 結(jié)論

根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，采用振沖法加固地基，有效地消除了1#橡膠壩基礎(chǔ)地層中粉細(xì)砂的液化性，同時(shí)也大大地提高了原地基的承載力，工程造價(jià)相對(duì)于整體換填、砼灌注樁、重錘強(qiáng)夯等處理方法也較低，且施工方法簡(jiǎn)便易控制。經(jīng)過(guò)2008年5月12日汶川8.1級(jí)地震、2010年4月14日青海玉樹(shù)7.1級(jí)地震的考驗(yàn)，1#橡膠壩安全無(wú)損，運(yùn)行正常。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明：要消除建筑物基礎(chǔ)地層中的粉細(xì)砂液化性，保證建筑物安全穩(wěn)定，選用振沖樁處理是正確和合理的，是值得在工程設(shè)計(jì)中推廣應(yīng)用的。陜西水利