马敏
湖北水总水利水电建设股份有限公司 湖北武汉 430000
摘要:在当前阶段的水利工程中,水工建筑物对于地基的实际要求非常多,要求也非常严格,因此,在进行实际施工的过程中,经常会对一些不符合设计规范的地基基础进行再处理。在进行软土地基处理的过程中,振冲碎石桩技术是最常应用到的一个技术,其不但能使实际的施工更加简单,还能使成桩的速度进一步加快,不仅如此,实际的施工成本非常低,地基加固的效果也更好,所以被广泛应用于实际的水利施工中。基于此,本篇文章主要对振冲碎石桩施工技术在水闸地基处理中的应用进行深入的探索和分析。
关键词:振冲碎石桩施工技术 水闸地基处理 应用
前言:本文以某工程区为例,其地形具备开阔平坦的特点。地面的实际高程为20~28m,有人工填土堆积在工程区的表面,实际的厚度不等,其下就是第四系冲击物。在该工程中,一共有四座水闸,对其中一座水闸进行深入的探讨和分析,具体参数如下:该水闸7孔,泄洪流量299立方米每秒,总净宽为42m,每孔净宽为6m,闸室段长为12m,上、下游连接段分别为30m、50m。相关建设单位通过实际勘测之后,得到了如下成果:
该闸址区地下水有两种类型,即潜水和层间水,在第一层地下水中,实际的深度为3~4.5m,其属于潜水,粉砂为主要的含水层;在第二层地下水中,其深度为7.3~8.7m,其属于层间水,粉土和粉细砂为含水层。闸底板的实际高程为17.4 m,底板的实际厚度在0.5m到3.4m之间,就地基承载力的标准值而言,其为80kpa。
1、水文、工程地质分析
在闸区内部的地基中,持力层主要有以下几类,即粉质粘土、粉细砂互层、粘土、粉土层,实际的承载标准值相对较低,大约在80~140kpa之间,而且不论是粉细砂层,还是粉土,均会存在不同程度的液化现象,因此,无法达到实际的闸技术设计要求标准。以《水利水电工程振冲法地基处理技术规范》作为实际的参考依据,对振冲法的适用范围进行了解,其不仅适用于黏性土、湿陷性土之中,还适用于砂土、碎石土和粉土中,不仅如此,还适用于人工填土之中,基于此,将振冲碎石桩地基处理方案应用进来,通过相应的处理,使地基本身的承载力进一步增加达到180kpa,使地基液化的现象得以消除。
2、振冲碎石桩施工技术要点
2.1、主要技术参数
在对施工料进行采购的过程中,可以采用碎石,也可以采用卵石,实际的规格必须要保证在40~100mm,含泥量不可以超过5%,实际的质地必须要达到坚硬的标准。对振冲碎石桩而言,要对桩径桩距进行相应的设计,分别为800mm、1800mm,布桩的形状呈正三角型。实际的桩长要在6.4~12m之间,而且对于复合地基承载力的标准要求必须要大于180kpa,对实际的液化现象进行全部消除或者部分消除。将型号为BJ-45kW型的振冲器应用进来,保证制桩的电压为380V,实际留震的时间为10s,70~75A为实际的加密电流,对于桩头部分而言可以延长到15s左右,在成孔时,对于电压的要求为0.4~0.6MPa,在制桩时,对于水压的要求为0.2~0.4MPa。
2.2、质量标准
2.2.1造孔及制桩应符合下列规定
首先第一点,对于振冲器而言,其喷水中心桩位的实际偏差必须低于50mm;其次第二点,就是要保证振冲器与桩位完全对准,如果存在偏差,也不可以大于100mm;第三点,就是在实际造孔的过程中,必须针对振冲器的状态进行实时固定,保证其处于悬垂状态,在施工的过程中,可以允许用电存在偏差,即380±20V,如果实际的孔位出现了偏差情况,则必须要对其进行实时的纠正;第四点,对于造孔水压应该进行进一步控制,保证其在0.4~0.6MPa,此外,还要对造孔的速度进行控制,不可以超过0.5m/min;最后一点,就造孔的实际深度而言,其必须要以设计的桩底标高为基准,在其上部的0.3~0.5m。
2.2.2桩体加密应符合下列规定
首先第一点,不论是实际的留振时间,还是填料量,又或者是加密电流和填料量必须要以实际设计的规定为基准,符合相应的设计参数;其次第二点,对于留振时间和加密电流而言,要将自动控制系统应用进来,进而达到实际的控制效果,避免将人工控制的方式应用进来;第三点,对于加密段长而言,必须保证其在300~500mm之间;第四点,在进行实际加密的过程中,必须要以孔底作为实际的出发点,进而采取逐段向上的方式,中间不可以出现漏振的情况;第五点,在进行填料的过程中,要将连续填料的方式应用进来,而且在每一次填料时,都要保证孔内的石料低于500mm;第六点,在进行加密的过程中,要对水压进行控制,保证数值在0.2~0.4MPa范围内;第七点,在成桩之后,要对其实际的密实度进行相应的检测,确保其完全符合实际的设计要求;第八点,在成桩之后,还要对桩顶中线与之前设计的桩位中心进行偏差的确定,保证不超过0.2d,则达到实际的要求;最后一点,就是在实际施工的过程中,造孔的深度与之前设计的深度允许有200mm偏差。
2.2.3、制桩顺序采用排打法
首先第一点,就是在进行填料的过程中,要将连续填料的方式应用进来。
其次第二点,在对试验桩进行施工的过程中,要在每根桩进行造孔时每一米就要进行相应电流、时间、水压的记录;在加密时,也是每一米就要对时间、水压、电流和填料量进行实时的记录。
2.3、质量保证措施
首先第一点,施工人员在进行实际施工的过程中,要以实际的施工参数以及操作方法作为实际依据,进而进行后续的施工;其次第二点,就是要将自动控制系统应用进来,进而对加密电流和留振时间进行实时的控制,使人工操作造成的偏差进一步减小;第三点,对于振冲器导管而言,必须要每间隔1米就进行一长钢筋的焊接,每间隔0.5米,就进行以短钢筋的焊接,而且将其作为实际的深度标志,进而对加密段的长度以及桩长进行实时的控制;第四点,就是在实际施工的过程中,必须要对振冲器本身的空载电流进行实时的检查,不仅如此,还要随时检查控制仪、填料量以及施工记录等;最后一点就是相关的技术人员必须要实时的统计并分析每天的施工情况,进行严格的把关,如果发现了相应的情况,就要及时解决。
2.4、振冲桩施工
首先第一点,就是对场地进行实时的清理,将水源和电源全面接通;第二点,就是保证施工的机具全面到位,对振冲器进行起吊处理,保证其对准桩位;第三点,就是造孔,将高压水泵开启,将动力箱启动,应用振冲器,待振冲器达到正常运转的装填时,就将其徐徐的贯入到土中;第四点,就是清孔,将实际应用的振冲器提出孔口,然后再通过相对较快的速度,贯入到原孔之中,确保桩孔的畅通性;第五点,就是填料加密,倾倒一部分填料到孔内,当完全达到设计的规定时,就要上提振冲器,进而进行下一段的加密;第六点,对上一步骤的工作进行重复,自下而上,直到孔口位置;最后一点,将振冲器关闭,关闭水源,制桩完成。
结语:总而言之,本篇文章对振冲碎石桩施工技术在水闸地基处理中的应用进行了深入的分析和探讨。就振冲碎石桩而言,其本身的实际应用范围非常广,可以应用于不同类型的软弱地基之中,与此同时,在进行该技术应用的过程中,必须要以软弱地基的实际特征作为主要的出发点,以实际的工程要求作为依据,进而对技术的实际应用方法进行确定,此外,还要将相应的技术质量控制工作全面做好,使稳定加固的效果得到全面的保证。
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