趙 峰

（長春黃金設(shè)計(jì)院有限公司，吉林 長春 130012）

對于振沖碎石樁方法而言，一般主要被應(yīng)用在砂土、粉土、粉質(zhì)黏土以及素填土等地基處理工作中。如果是對不排水抗剪強(qiáng)度高于20kpa的飽和黏性土與飽和黃土地基進(jìn)行處理時，首先在施工工作開展之前，在施工現(xiàn)場將相應(yīng)的試驗(yàn)工作進(jìn)行全面落實(shí)，從而才能將振沖碎石樁方法的適用性充分發(fā)揮出來。

1 工程概況

某排土場屬于露天采場，距離西南邊大概1km的位置，是排土場的江山崠大壩。在該排土場中分布著非常多的回填土，并且厚度都比較大，在具體的回填操作過程中，所涉及到的時間比較短暫，土質(zhì)呈現(xiàn)出了非常明顯的疏松性。存在部分范圍內(nèi)的含水量比較多，所以具有非常高的壓縮性。經(jīng)過嚴(yán)格的勘察工作之后了解到，該排土場的地基不能直接用作持力層，在施工工作開展之前，需要對其采取相應(yīng)的加固處理措施。而在對該排土場進(jìn)行加固處理時，施工人員主要是采取了振沖碎石樁的處理方法來進(jìn)行。在對這種方法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，可以對回填土、粉細(xì)砂以及粉砂夾粉質(zhì)粘土中的液化現(xiàn)象進(jìn)行去除[1]。在對該排土場碎石樁基工程開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作時，其中處理面積達(dá)到了8000㎡，樁的根數(shù)一共設(shè)定為12238根，樁間距為1.80m×1.80m，樁的長度為8.7m/根，樁徑為0.40m,樁體積為16002㎡。施工人員在向樁內(nèi)填筑材料時，主要是選擇使用了碎石、卵石以及圓礫等材料，這些材料在使用時都具有比較強(qiáng)的硬度，礫徑在30mm左右，含泥量不高于5%，在實(shí)際的施工過程中，主要應(yīng)用到了振動沉管碎石樁，同時采用了振沖器設(shè)備來完成造樁工作。

2 碎石樁復(fù)合地基加固原理

當(dāng)采用振沖碎石樁對軟性土地基進(jìn)行加固處理時，其原理主要是對其中的部分軟土進(jìn)行置換，在砂土、粉土、粘性土、人工填土以及淤泥土等土層中成孔，將碎石料等粗粒料回填到其中，在此基礎(chǔ)上形成相應(yīng)的樁，與原地基土進(jìn)行融合之后，就形成了復(fù)合地基，從而可以達(dá)到工程建設(shè)方面所需要的承載力，同時也有助于將沉降量控制在工程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)，從而有效避免變形問題的產(chǎn)生，對壓縮性進(jìn)行有效控制，最終對地層液化問題進(jìn)行處理[2]。當(dāng)采用碎石樁對地層抗液化現(xiàn)象進(jìn)行加固處理時，所用到的基本原理主要體現(xiàn)在了以下幾個方面：第一，擠密作用；第二，排水作用；第三，預(yù)振作用。關(guān)于碎石樁復(fù)合地基承載力，主要是由地基中碎石樁承載力特征值與樁間土的承載力特征值共同形成的。

3 工程實(shí)例

3.1 工程設(shè)計(jì)施工內(nèi)容與技術(shù)要求

將該排土場碎石樁基工程進(jìn)行劃分之后，主要劃分為了三個施工范圍，總處理面積達(dá)到了8000㎡，樁的根數(shù)一共設(shè)定為12238根，樁間距為1.80m×1.80m，樁的長度為8.7m/根，樁徑為0.40m，樁體積為16002㎡。施工人員在向樁內(nèi)填筑材料時，主要是選擇使用了碎石、卵石以及圓礫等材料，這些材料在使用時都具有比較強(qiáng)的硬度，礫徑在30mm左右，含泥量不高于5%，充盈系數(shù)為1.3，在具體的施工過程中，主要選擇使用了振動沉管碎石樁技術(shù)。

3.2 加固方法

在該排土場中，大部分都屬于回填土，土層屬于細(xì)砂，具有非常明顯的飽和性特點(diǎn)。在土層當(dāng)中的含水量比較多，存在非常高的液化等級，在砂土、粉土、粘性土、人工填土以及淤泥土當(dāng)中，通過對振沖法的應(yīng)用，可以完成相應(yīng)的成孔操作，然后再將碎填入到其中，最終就形成了相應(yīng)的樁，與原土地基結(jié)合之后，形成了復(fù)合地基，通過這種操作可以對原土層牢固性起到非常重要的改善作用，同時對于提升土層強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及承載力等有著非常重要的作用。在對振沖法進(jìn)行應(yīng)用的過程中，對于砂類土可以發(fā)揮出非常好的擠密效果，可以對地基液化現(xiàn)象進(jìn)行有效去除，目前在國內(nèi)外實(shí)現(xiàn)了非常廣泛的應(yīng)用。

3.3 施工依據(jù)

該排土場在實(shí)際的施工過程中，其施工依據(jù)主要是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件以及相關(guān)技術(shù)規(guī)范中的要求來進(jìn)行。

3.4 施工工藝

3.4.1 施工準(zhǔn)備

在施工工作開展之前，首先需要將前期的準(zhǔn)備工作進(jìn)行全面落實(shí)，具體主要體現(xiàn)在了以下幾個方面：第一，在施工之前需要完成對施工組織設(shè)計(jì)以及施工方案的編制工作，然后由監(jiān)理單位對施工方案中的內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格審批，從而才能為后期施工工作開展奠定良好的基礎(chǔ)條件；第二，做好施工現(xiàn)場清理工作，保證施工現(xiàn)場場地滿足一定的平整性與整潔性，對施工現(xiàn)場存在的雜物以及障礙物等進(jìn)行全面清除；第三，做好施工現(xiàn)場測量放線工作，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)要求，完成對樁位的設(shè)置工作，對平整之后的地面標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確測量；第四，做好前期各項(xiàng)材料準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)要求，當(dāng)對碎石進(jìn)行選擇時，宜采用級配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬的碎石土，應(yīng)該保證粒徑在30mm左右，其中含泥量應(yīng)該控制在5%以內(nèi)，最后對碎石質(zhì)量進(jìn)行全面檢測；第五，該碎石樁施工的具體地點(diǎn)，與料源之間的位置比較近，在施工工作開展之前，需要做好各項(xiàng)材料的準(zhǔn)備工作，規(guī)劃好料場的位置及堆置、進(jìn)料計(jì)劃，保證材料供應(yīng)充足性；第六，完成對安全以及質(zhì)量管理措施的編制工作，在經(jīng)過相關(guān)部門審批之后，完成對方案的交底工作。

3.4.2 施工流程

在實(shí)際的施工工作開展中，其施工流程主要體現(xiàn)在了以下幾個方面：第一，將振沖碎石樁技術(shù)應(yīng)用到其中，一般主要是采取由內(nèi)向外的施工流程來進(jìn)行，或者是按照由一邊轉(zhuǎn)向另一邊的施工順序來進(jìn)行。通過采取這種施工流程，可以將部分軟土擠走，從而可以為制樁工作開展提供非常重要的基礎(chǔ)條件。當(dāng)在強(qiáng)度比較低的軟土地基中開展相應(yīng)的施工工作時，在整個制樁過程中，為了避免對樁間土產(chǎn)生影響，應(yīng)該采用間隔振沖的施工方法來進(jìn)行；第二，在振沖碎石樁施工工作開展之前，應(yīng)該嚴(yán)格按照施工方案中的相關(guān)要求，選擇一塊具有代表性的工程地質(zhì)范圍，在此基礎(chǔ)上開展相應(yīng)的工藝性試驗(yàn)工作，該試驗(yàn)一定要保證在施工現(xiàn)場重要范圍內(nèi)開展，單項(xiàng)工程工藝試驗(yàn)樁數(shù)需要控制在3根以上。通過開展振沖法試驗(yàn)性施工以及質(zhì)量檢驗(yàn)等工作，可以為振沖法地基處理方案制定提供非常重要的參考依據(jù)。對于相關(guān)的施工工作人員而言，在開展試驗(yàn)性施工工作時，需要將相應(yīng)的記錄工作進(jìn)行全面落實(shí)，其中所記錄的內(nèi)容主要包括沖孔、清孔、制樁時間與深度、沖水量、水壓以及碎石量填入等數(shù)據(jù)，在具體的試驗(yàn)環(huán)節(jié)中，主要是對設(shè)計(jì)參數(shù)以及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)等進(jìn)行準(zhǔn)確驗(yàn)證，從而對有效的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行選擇，在后期振沖碎石樁施工過程中，可以將其作為非常重要的控制指標(biāo)。另外，施工人員還需要對技術(shù)參數(shù)以及振動沉管的阻力情況進(jìn)行全面了解，在此基礎(chǔ)上對合適的技術(shù)方法進(jìn)行選擇，從而保證擠密均勻性可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時還能保證樁身施工滿足一定的連續(xù)性。

3.4.3 施工方法

在施工過程中，所選擇的施工方法主要體現(xiàn)在了以下幾個方面：第一，嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)文件以及技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求，在此基礎(chǔ)上完成對施工方案的編制工作，并將施工方案上報(bào)給相關(guān)部門進(jìn)行審批；第二，對施工現(xiàn)場存在的雜物以及障礙物等進(jìn)行全面清除，并結(jié)合實(shí)際情況構(gòu)建出合理的施工處理方法。首先對施工現(xiàn)場場地?cái)嗝孢M(jìn)行準(zhǔn)確測量，在測量工作基礎(chǔ)上，完成對中心線的放出工作，同時對邊線控制樁進(jìn)行合理設(shè)置，對控制樁一定要采取有效的保護(hù)措施。對樁線進(jìn)行準(zhǔn)確測量，保證樁位滿足一定的準(zhǔn)確性與合理性，同時對樁間距進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證可以滿足設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)要求，一般需要將誤差控制在100mm以內(nèi)；第三，樁機(jī)定位。完成對樁機(jī)位置的設(shè)置工作，具體如下圖1所示。將管樁由上到下垂直放置，使樁尖可以對應(yīng)所標(biāo)記的樁位，然后繼續(xù)向下垂直移動樁管，保證樁尖可以進(jìn)入到土層中。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況對樁機(jī)塔架做出調(diào)整，在成孔施工工作開展中，需要保證振沖器始終保持垂直狀態(tài)，如果在造孔過程中發(fā)現(xiàn)樁孔存在偏差問題時，一定要在第一時間內(nèi)進(jìn)行糾正，將垂直度控制在合理的范圍之內(nèi)，保證可以滿足設(shè)計(jì)方案中的相關(guān)要求；第四，在沉管與灌料施工過程中，需要嚴(yán)格按照施工方案中的相關(guān)內(nèi)容來進(jìn)行，將造孔水壓控制在0.3MPa～0.8MPa之間，同時將造孔的速度控制在2.0m/min，當(dāng)沉管滿足設(shè)計(jì)方案中的深度之后，接下來就可以開展碎石灌注施工工作，具體如下圖2所示。通過加料口，將碎石填入到樁管內(nèi)部，對于灌入總量需按照設(shè)計(jì)要求以及充盈系數(shù)等進(jìn)行計(jì)算。對于施工現(xiàn)場產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，同時做好樁碎石充盈系數(shù)的控制工作，通常將充盈系數(shù)控制為1.3。通過這種方式可以有效避免前期大后期小問題的產(chǎn)生，同時還能保障樁施工滿足一定能夠的均勻性與連續(xù)性等要求；第五，樁身拔管。將碎石灌入到管內(nèi)部，其灌注高度應(yīng)該超出管長的30%左右，然后在對其進(jìn)行拔管操作，在具體的操作過程中，需要安排專門的人員來負(fù)責(zé)碎石灌入量的記錄工作，主要是為了避免超灌或者是少灌問題的產(chǎn)生。根據(jù)技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求，對其進(jìn)行拔管操作，采取邊陣邊拔的操作方式，每拔出一定的高度之后，需要停止振動操作，經(jīng)過反復(fù)操作直到管完全被拔出；第六，拔管成樁。在對振動沉管碎石樁進(jìn)行拔管操作時，一定要嚴(yán)格按照施工方案中的要求來進(jìn)行；第七，在施工操作工作結(jié)束之后，需要對整個施工現(xiàn)場進(jìn)行平整處理，并做好各項(xiàng)施工檔案記錄的整理工作。

圖2 碎石灌注

3.4.4 施工技術(shù)措施

在施工過程中，所采取的技術(shù)措施主要體現(xiàn)在了以下幾個方面：第一，樁位控制。在沉管施工工作開展之前，需要按照圖紙中的要求，對樁位尺寸進(jìn)行準(zhǔn)確核對，然后在樁位上畫出石灰圓圈，將樁位誤差控制在10cm以內(nèi)；第二，樁的垂直度控制。當(dāng)樁機(jī)安置到相應(yīng)的位置之后，需要對機(jī)座的水平度進(jìn)行合理調(diào)整，保證樁尖可以與標(biāo)記的樁位所對應(yīng)，使振沖器始終保持在懸垂的狀態(tài)，樁管上下傾斜需要低于1%的樁長。當(dāng)樁管在不斷沉入的時候，施工人員一定要實(shí)時關(guān)注樁管的垂直程度，如果垂直度出現(xiàn)了偏差或者是傾斜等問題，一定要在第一時間內(nèi)停止沉管，等到糾正之后才能繼續(xù)操作；第三，樁頂與樁底標(biāo)高的控制。在這一控制環(huán)節(jié)中，需要嚴(yán)格按照建設(shè)單位提供的永久或者是臨時水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行控制；第四，施工現(xiàn)場記錄。在施工現(xiàn)場應(yīng)該安排專門的人員來做記錄工作，主要是對整個現(xiàn)場產(chǎn)生的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確記載，并保證所記錄數(shù)據(jù)的真實(shí)性與完善性第五，通常情況下，在碎石樁施工過程中，可以允許存在一定的偏差，但是需要將偏差控制在合理的技術(shù)范圍之內(nèi)。

3.5 質(zhì)量保證措施

在振沖碎石樁施工過程中，需要將相應(yīng)的質(zhì)量控制以及管理工作進(jìn)行全面落實(shí)，所采取的質(zhì)量保證措施主要體現(xiàn)在了以下幾個方面：第一，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙中的相關(guān)以及技術(shù)規(guī)范要求開展施工工作；第二，經(jīng)過批準(zhǔn)后的施工方案，一定要保證該方案的全面實(shí)施，嚴(yán)格按照規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行操作，并執(zhí)行三檢制度，對施工過程中存在的質(zhì)量問題進(jìn)行嚴(yán)格控制。對于施工現(xiàn)場存在的每一位工作人員，都需要保證持有相應(yīng)的崗位證書。當(dāng)施工材料與施工設(shè)備進(jìn)入到施工現(xiàn)場之前，一定要將嚴(yán)格按照報(bào)驗(yàn)制度中的內(nèi)容進(jìn)行管理；第三，在具體的施工過程中，需要嚴(yán)格參照相關(guān)技術(shù)參數(shù)中的要求。特別是在填料處理過程中，一定要對所填入的總量進(jìn)行控制。在施工現(xiàn)場需要構(gòu)建出完善的施工質(zhì)量保證體系，并制定出合理的質(zhì)量計(jì)劃與質(zhì)量保障措施，在現(xiàn)場不僅要做好質(zhì)量控制工作，同時還需要對質(zhì)量控制情況進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測。如果是在施工效果達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的情況下，那么施工單位需要在第一時間內(nèi)聯(lián)系設(shè)計(jì)單位與相關(guān)部門，根據(jù)實(shí)際情況共同研究出有效的解決方案。當(dāng)對加密電流與留振時間進(jìn)行控制時，應(yīng)該選擇使用自動控制系統(tǒng)來進(jìn)行，并對控制的準(zhǔn)確性進(jìn)行全面檢測。在填料操作過程中，材料需要經(jīng)過質(zhì)量檢驗(yàn)合格之后才能使用，保證填料的粒徑、含泥量以及江都等可以達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)要求[3]。在振沖施工工作完成之后，施工人員需要對樁的數(shù)量、樁徑、樁位偏差、樁體密度以及樁間土處理效果等開展嚴(yán)格的檢測工作，從而才能對整體施工工作進(jìn)行驗(yàn)收。

3.6 加固效果

在實(shí)際的施工過程中，對于任何一項(xiàng)工程項(xiàng)目而言，都需要嚴(yán)格遵守安全第一、緊抓質(zhì)量的基本原則，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙以及技術(shù)規(guī)范中的相關(guān)要求開展施工工作，保證在規(guī)定的工期之內(nèi)按時完成。在施工工作結(jié)束之后，需要保證之后的區(qū)域地面與施工前的地面相比，沒有比較明顯的凸出現(xiàn)象，甚至施工后的區(qū)域地面要比施工前的地面標(biāo)高降低40cm左右，這說明施工工作結(jié)束之后，施工現(xiàn)場地基承載力得到了明顯提升，并且其強(qiáng)度、剛度以及穩(wěn)定性等也相應(yīng)得到了提升，這就在很大程度上提升了原土層的固結(jié)速度，同時加固處理效果也有了明顯提升。在該排土場項(xiàng)目施工過程中，最終所達(dá)到的施工質(zhì)量控制效果，分別得到了建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位以及監(jiān)理單位的高度認(rèn)可，并給與了高度的評價，施工效果達(dá)到了設(shè)計(jì)方案中所提出的相關(guān)要求。

4 效果檢測

為了對地基處理后的加固效果進(jìn)行準(zhǔn)確檢測，本文采用了面積為1.5m×1.5m的載荷板進(jìn)行試驗(yàn)。在試驗(yàn)區(qū)域內(nèi)選擇了一個典型測點(diǎn)，測試加荷方式為分級加載法，每級荷載量均為50kN/㎡，最大測試荷載均加為承載力設(shè)計(jì)值的2倍，測試工作進(jìn)展比較順利，沒有明顯沉降量增加的現(xiàn)象。

5 結(jié)語

由以上內(nèi)容分析可以了解到，在排土場地基處理工作中，振沖碎石樁技術(shù)有著非常廣泛的應(yīng)用，并且在應(yīng)用過程中可以起到非常好的使用效果。主要是因?yàn)檎駴_法具有非常明顯的經(jīng)濟(jì)性與合理性等特點(diǎn)，在使用過程中可以滿足一定的可實(shí)施性要求，將其應(yīng)用到排土場地基處理當(dāng)中之后，有利于提升現(xiàn)場施工效率，同時還能減少施工成本的投入。當(dāng)采用振沖法對軟土地基進(jìn)行處理之后，可以加速固結(jié)的速度，從而有效避免沉降問題的產(chǎn)生，同時提升地基強(qiáng)度指標(biāo)，保證最終可以實(shí)現(xiàn)非常好的加固處理效果。在施工過程中需要引起注意的是，需要對擠土效應(yīng)對施工現(xiàn)場可能產(chǎn)生的影響進(jìn)行深入分析，在對現(xiàn)場實(shí)際情況全面了解的基礎(chǔ)上，制定出有效的質(zhì)量控制措施，并將其應(yīng)用到工程實(shí)例當(dāng)中，從而可以對施工現(xiàn)場存在的質(zhì)量問題進(jìn)行合理解決，并保證最終可以取得更好的施工效果。