于天池 （馬鞍山市當(dāng)涂縣公路管理局，安徽 馬鞍山 243100）

0 前言

振動水沖法就是人們通常所說的振沖法，最初這種方法是用來對砂性土地基進(jìn)行加固，隨著時間的推移到了20世紀(jì)50年代，開始對粘性土地基進(jìn)行加固。目前，在世界大多數(shù)的地區(qū)這種方法已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，同時也創(chuàng)造出了巨大的經(jīng)濟(jì)價值。該方法對于地基技術(shù)的加固具有以下幾方面優(yōu)勢：一是具有較強(qiáng)的適用性，在砂性和粘性土地基中都能夠順利地進(jìn)行加固，而且效果十分顯著，大幅度地將承載力進(jìn)行了提升，降低了出現(xiàn)變形的概率，在一定程度上提高了抗震動液化的能力；二是成本較低；三是便于施工；四是能夠大幅縮短工期，使地基加固的速度得到進(jìn)一步的提升。采用振沖法施工的機(jī)械主要利用振沖器的原理。對軟弱的土層作用一個水平力，這樣通過水平的沖震能夠極大地擾動孔壁，當(dāng)約束力達(dá)到平衡時，會將樁孔形成于土層中，同時利用振沖器所產(chǎn)生的高壓注水頭將水注入到孔內(nèi)，排出孔內(nèi)的泥漿。分段將砂卵石等堅硬材料作為填料投入到樁孔內(nèi)，利用強(qiáng)烈的激振力在土層中擠入周圍的填料并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼衩埽瑢⑸笆M(jìn)行緊密的結(jié)合形成樁體，將天然所形成的地基結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合地基。當(dāng)樁體深入到持力層的時候，由于樁體所受到的壓縮模量比軟弱土層要大得多，在樁上就會逐漸聚集較多的由上部荷載傳遞下來的荷載，縮減了原地基土所承受的相應(yīng)荷載，相比于原地基，極大地提升了復(fù)合地基所受到的承載力，同時有效地降低了其所具有的壓縮性。該方法主要的作用有振動加密和擠密作用，以及抗剪、置換等作用，因此，通過這種方法能夠有效地加固特殊土路基。

1 工程概況

某區(qū)城從地貌方面來看屬于沿江丘陵地帶并且還屬于河流階地，該地區(qū)的丘陵形態(tài)主要表現(xiàn)為起伏較大的地勢K0+000-K22+000。漫灘一二級階地形態(tài)的地勢主要表現(xiàn)為平坦開闊K22+000-K53+000，種植土是該地段的表層結(jié)構(gòu)，少部地區(qū)屬于的是人工填土，下面主要由低液限粘土所構(gòu)成，少部地區(qū)土質(zhì)屬于砂土，因此其所具有的地基承載力非常的弱，地質(zhì)條件也非常的差。針對這種土地特點(diǎn)可以采取振沖碎石樁法。

2 碎石樁的施工要點(diǎn)及材料要求

2.1 村材料要求

巖石或礫石通過壓制能夠形成碎石，應(yīng)該盡量保證其整潔干燥，并且從強(qiáng)度和耐磨性方面來說要達(dá)到一定的要求，其形狀要有一定的棱角，軟質(zhì)以及其他雜質(zhì)不能混合在里面，最好保持在19 mm～45 mm的粒徑范圍內(nèi)，盡量保證其含泥量在5%以內(nèi)。

2.2 施工方案

①在進(jìn)行碎石樁施工過程中主要采用了振沖管，具體的規(guī)格為直徑達(dá)到480 mm，施工前，必須采用全站儀對碎石樁進(jìn)行放樣定位，根據(jù)工程設(shè)計圖紙的相關(guān)要求，科學(xué)地布設(shè)等腰三角形，保證其例距達(dá)到1.5 m，碎石樁的直徑規(guī)格達(dá)到0.5 m。②開工前需要最少將5根試驗(yàn)樁進(jìn)行設(shè)置，對這5根試驗(yàn)樁進(jìn)行試驗(yàn)時，要對樁管沉入時間、深度等指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，從而在密實(shí)狀態(tài)下能夠更加準(zhǔn)確地對樁體的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行把控，將其作為施工中的控制指標(biāo)。③施工中對于電流的控制要依據(jù)試樁情況來確定，并且要嚴(yán)格把控在固定深度位置振沖器的工作時間。④通過振動沉管法將軟弱地基打成孔洞后，在孔中擠入相應(yīng)的碎石，這樣碎石樁體就能夠形成的更加密實(shí)，從而更好地加固原有的軟地基。為了防止碎石樁出現(xiàn)縮徑或發(fā)生斷裂問題，投石在每米樁長的數(shù)量必須要進(jìn)行科學(xué)的控制，實(shí)際投石量不能低于1.15倍的投石計算量。工藝流程主要按照一定的順序展開，最開始是放測樁位，然后是就位、造孔、清孔、填料，最后一步是進(jìn)行相應(yīng)的振密。以上步驟要進(jìn)行反復(fù)操作，這樣就能夠形成一個從上而下的樁體，最后完成樁體的施工。

2.3 振沖碎石樁施工要點(diǎn)

2.3.1 成孔

通過振沖器對地基土的作用下，在一定程度上加固了設(shè)計的深度，從而形成擁有大約800 mm直徑的樁孔。

2.3.2 清孔

成孔時會在孔中形成粘粒等物質(zhì)，這些物質(zhì)能夠與回水通過進(jìn)行攪拌形成泥漿，其特點(diǎn)是具有相應(yīng)的粘度，這使得填料不容易進(jìn)行下沉，成樁質(zhì)量和整體施工的進(jìn)度就會受到一定程度的影響。因此，當(dāng)完成孔洞后要將孔內(nèi)的泥漿通過相應(yīng)的壓力水將其從樁孔中進(jìn)行沖排出，這能夠?yàn)樘盍咸峁┝己玫臈l件，因此，這道工序也是整個施工中最為重要的環(huán)節(jié)，必須給予足夠的重視。

2.3.3.填料

將振沖器從孔口處進(jìn)行提出，將樁體材料倒入到該孔內(nèi)，或者可以采取同時進(jìn)行振沖和倒入材料。加料時要保證倒入的樁體材料盡量少，倒入的次數(shù)盡量多，最好每次加料能夠達(dá)到約1.0 m高的孔底。振密：填料中放入振沖器，這樣主要是為了將填料進(jìn)行相應(yīng)的振密，并擠入土體中，樁徑自然就會提升，這樣就會逐漸地提升孔壁土體的約束力。電機(jī)的電流會隨著提升的樁體密實(shí)度得到相應(yīng)的提高，荷載也會跟隨著一同增大，因此，樁體的密實(shí)度也可以通過電流值的變化間接地反映出來。所以通過試樁所得到的振密電流就是施工所要達(dá)到的密度電流，通常情況下要達(dá)到90 A。

3 施工注意事項(xiàng)

①施工中要將樁管進(jìn)行及時的挖除并且要將泥土帶出，要保證孔口的泥土不能流入到孔中，然后在套管內(nèi)將碎石再次的灌入。采用振動法進(jìn)行施工時，應(yīng)充分地考慮沉管和擠密的實(shí)際情況，針對填石量進(jìn)行科學(xué)的控制，并將其所具有的高度和速度進(jìn)行提升，這樣能夠最大限度地保證樁身連續(xù)和擠密均勻，參考上文所提及的密實(shí)電流的量，所以將其電流暫定為45～50 A。在施工中，樁尖結(jié)構(gòu)的選擇要保證合適，使得出料更加的順暢和擠密更有效。②對于碎石樁的工序要從外側(cè)向中間進(jìn)行，對于具有較大間距的可以采取逐排施打。要科學(xué)地控制碎石自身的含水率，將具有飽和狀態(tài)的碎石應(yīng)用在飽和狀態(tài)的土層中，對于土層能形成直立孔的情況，就需要控制碎石的含水率，緩緩拔出樁管，使碎石形成較為緊密的碎石樁。③要安排專人負(fù)責(zé)指揮樁管反插施工。④施工中對于各項(xiàng)施工參數(shù)要安排專人進(jìn)行記錄，當(dāng)完成施工后，將測量、施工記錄進(jìn)行相應(yīng)的整理。對于碎石樁的指標(biāo)可以選擇設(shè)計參數(shù)和控制參數(shù)進(jìn)行施工驗(yàn)證。在進(jìn)行試樁后達(dá)到了設(shè)計相關(guān)要求后才能夠開展其他施工。

4 質(zhì)量檢測和控制措施

4.1 質(zhì)量檢測

①在完成碎石樁工程后的30d，要進(jìn)行檢測樁體的密實(shí)度、強(qiáng)度等相關(guān)指標(biāo)，檢測達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)后才能夠開展下一步的施工。

判別標(biāo)準(zhǔn) 表1

②具體的檢測方法主要是采用貫入、動力或靜力觸探進(jìn)行隨機(jī)抽檢。采用動力觸探時，10 cm貫入量的錘擊數(shù)要超過7擊，檢測量要超過3%的施工樁數(shù)。③通過檢測發(fā)現(xiàn)如果有10%的樁沒有達(dá)到相關(guān)的工程設(shè)計要求，需要立刻進(jìn)行加樁或采取其他的應(yīng)對措施。④為了使路基更加的穩(wěn)定，在施工中要實(shí)時地監(jiān)測路基發(fā)生的沉降和位移量。⑤要保持樁身的連續(xù)性，不出現(xiàn)新樁，不發(fā)生縮徑情況，完成施工后應(yīng)夯實(shí)樁頂土層。

檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn) 表2

完成碎石樁的施工后，要將沉降觀測和測斜樁進(jìn)行相應(yīng)地埋設(shè)，觀測樁所出現(xiàn)的沉降和位移，在填筑路基時，根據(jù)觀測的實(shí)際情況適當(dāng)?shù)卣{(diào)整填筑速率。

4.2 質(zhì)量控制措施

對于施工質(zhì)量的控制來說其實(shí)就是控制水、電、材料。①控制水：水在施工中的地位不言而喻，要保證整個施工擁有充足的水量和水壓，保持孔內(nèi)始終處于滿水狀態(tài)能夠極大地降低出現(xiàn)塌孔的情況，從而能夠順利開展制樁工作。施工需要使用的水量約為403 t，對于軟土層自身具有較低強(qiáng)度的，所需要的水壓也相對要小些，具體包括造孔和振密水壓分別為0.35 MPa、0.3 MPa。②電的控制：主要是對密實(shí)電流進(jìn)行控制。在進(jìn)行制樁時，瞬時電流非常高，能夠有效地將密實(shí)電流反映出來，要保證振沖器處于一定的深度，保持電流穩(wěn)定時消耗的振動時間，這時候的電流值才是密實(shí)電流。通過進(jìn)行試樁得到處于穩(wěn)定的時間為10 s，這時候所對應(yīng)的電流值為90 A，這是最為重要的施工工序。③料的控制：主要是對填料量進(jìn)行適當(dāng)?shù)目刂疲谧钌钐幍奶盍狭恳m當(dāng)大一些。

5 效果檢測

①檢測樁間的密實(shí)度：通過對根樁進(jìn)行隨機(jī)抽取297根，檢測樁身密實(shí)度的方法主要采用了N120動力觸探，結(jié)果顯示密實(shí)度達(dá)到稍密程度，具有良好的均勻性，通過對承載力計算得出特征值為330 kN。②地基承載力：靜載擁有48個荷試驗(yàn)點(diǎn)承載力均超過了160 kPa，已經(jīng)達(dá)到了施工設(shè)計的相關(guān)要求。③控制墊層質(zhì)量：采用灌水法及烘干法進(jìn)行了411個點(diǎn)的試驗(yàn)，壓實(shí)系數(shù)超過了95%，已經(jīng)達(dá)到了施工設(shè)計的相關(guān)要求。

6 結(jié)語

對于人們?nèi)粘Ｉ钏a(chǎn)生的垃圾等一系列特殊地基土采用振動碎石樁法進(jìn)行相應(yīng)的加固處理是可行的，在設(shè)計時，必須從實(shí)際地質(zhì)情況出發(fā)，選擇合適的地基進(jìn)行加固處理。必須注意工程建設(shè)中介質(zhì)的影響作用，尤其是對于復(fù)合介質(zhì)在這個過程中所產(chǎn)生的作用，這對于整個工程來說是十分重要的。