淺談?wù)駴_法在水利工程中的應(yīng)用

1、淺談?wù)駴_法在水利工程中的應(yīng)用    摘要本文通過(guò)分析振沖法在重慶開(kāi)縣水位調(diào)節(jié)壩二期土石壩的應(yīng)用情況,取得適用于特殊砂卵石地基的施工工藝技術(shù)。這套振沖工藝技術(shù)具有特殊性和針對(duì)性,在全國(guó)屬少見(jiàn)的特殊實(shí)例,該工藝在應(yīng)用中具有很重要的實(shí)踐價(jià)值和推廣意義。 關(guān)鍵詞砂卵石地基 振沖加密 液壓振沖 設(shè)備參數(shù) 一、前言 在開(kāi)縣水位調(diào)節(jié)壩二期土石壩振沖施工實(shí)踐中,為保證本工程土石壩高拋填壩體的密實(shí)度要求,設(shè)計(jì)采用振沖法對(duì)壩體進(jìn)行加密處理,由于本工程土石壩壩體填筑材料及填筑工藝比較特殊,回填料據(jù)土工試驗(yàn)顆粒分析,含粒量大多60%至70%左右,含泥量在10%左右。根據(jù)所掌握的

2、地勘資料,此條件下國(guó)內(nèi)外均未見(jiàn)有類(lèi)似工程實(shí)例。前期通過(guò)電動(dòng)振沖器生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)確定,采用常規(guī)的振沖法無(wú)法滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 二、方案的選擇 根據(jù)振沖法加固地基機(jī)理,依據(jù)土工試驗(yàn)規(guī)程(SL237-1999)對(duì)土石壩填筑后的填料進(jìn)行的檢測(cè)結(jié)果和前期電動(dòng)振沖器工藝試驗(yàn)的情況,在該種地層中采用國(guó)內(nèi)某廠生產(chǎn)的電動(dòng)130KW振沖器(最大振沖加密深度為3m),試驗(yàn)結(jié)果并未達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期的目的。通過(guò)引進(jìn)新型設(shè)備、改進(jìn)技術(shù)、采用新工藝,選用液壓振沖器擠密加固技術(shù),實(shí)踐證明這種振沖加密加固技術(shù)能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 三、振沖法需注意的問(wèn)題 根據(jù)本工程的地層情況和設(shè)計(jì)要求,該工程振沖加密樁的樁長(zhǎng)普遍比較長(zhǎng),大部分在20m以上,已經(jīng)

3、超出了現(xiàn)行規(guī)范的深度范圍,施工難度比較大,屬于深樁振沖施工。起吊高度大,起吊變量也大,必須采用大噸位吊車(chē)。深樁區(qū)隨著導(dǎo)桿的長(zhǎng)度增加,振沖器的吊起與放倒是操作的技術(shù)、安全重點(diǎn)。 四、主要施工方法 1.主要施工機(jī)械的選擇 (1)振沖器 主要選取液壓振沖器進(jìn)行本工程的施工。根據(jù)本工程進(jìn)度要求及試樁工效情況,擬投入1臺(tái)套振沖機(jī)組。 振沖器設(shè)備參數(shù)如下: 表1 液壓型振沖器技術(shù)參數(shù) 由于本工程振沖樁造孔深度大,且地質(zhì)條件十分復(fù)雜,可能發(fā)生抱、卡導(dǎo)桿情況。因此起吊機(jī)械必須具有大起吊力和起吊高度,振沖起吊設(shè)備采用50噸履帶吊車(chē)。 (3)填料機(jī)械 根據(jù)本工程施工要求,配置1臺(tái)30鏟車(chē)進(jìn)行加密填料。 (4)參數(shù)

4、控制裝置 液壓振沖設(shè)備中自帶全部參數(shù)控制儀表,可在電子顯示屏中直接觀察。采用自動(dòng)方式控制加密油壓值和留振時(shí)間,施工中當(dāng)油壓和留振時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí),會(huì)自動(dòng)發(fā)出信號(hào),指導(dǎo)施工,保證施工質(zhì)量。 2.液壓振沖加密施工方法 (1)振沖加密施工工藝流程 振沖加密施工工藝流程如圖1所示:          (2)施工試制樁    由于施工場(chǎng)地地層條件的復(fù)雜性,在正式施工前都應(yīng)進(jìn)行試制樁試驗(yàn),以調(diào)試施工機(jī)具,掌握施工工藝,并驗(yàn)證設(shè)計(jì)確定的施工工藝和加密技術(shù)參數(shù),及設(shè)備的灌入能力是否適應(yīng)該工程

5、地質(zhì)條件。 (3)振沖加密樁施工順序 1)清理場(chǎng)地,接通電源。 2)導(dǎo)入整個(gè)施工場(chǎng)區(qū)的測(cè)量控制線(xiàn),并按設(shè)計(jì)要求布置樁點(diǎn)。 3)施工機(jī)具就位,起吊振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位。 4)造孔。 振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位,開(kāi)啟壓力水泵,啟動(dòng)振沖器,待振沖器運(yùn)行正常開(kāi)始造孔,使振沖器徐徐貫入地層中,直至設(shè)計(jì)的樁底標(biāo)高。 造孔過(guò)程中振沖器應(yīng)處于垂直狀態(tài)。振沖器與導(dǎo)管之間有橡膠減震器聯(lián)結(jié),因此導(dǎo)管有稍微偏斜是允許的,但偏斜不能過(guò)大,防止振沖器偏離貫入方向。 5)加料方式與加密段長(zhǎng)度。 振沖器造孔至設(shè)計(jì)深度時(shí),向孔內(nèi)添加填料送至孔底,并保證:a.填料不至導(dǎo)致孔堵塞;b.保證孔內(nèi)輸入料量可供加密。 對(duì)于振沖樁體的加密,為保證孔內(nèi)有0.

6、5m加密樁體的加料量,每次提升振沖器應(yīng)在1.52.0m左右。 6)振沖加密:采用連續(xù)填料加密工藝。加密時(shí)應(yīng)連續(xù)施工,加密從孔底開(kāi)始,逐段向上,中間不得漏振。當(dāng)達(dá)到規(guī)定的加密油壓和留振時(shí)間后,將振沖器上提繼續(xù)進(jìn)行下一個(gè)段加密,每段加密長(zhǎng)度應(yīng)符合要求。 7)重復(fù)上一步驟工作,自下而上,直至加密到設(shè)計(jì)要求樁頂標(biāo)高。 8)關(guān)閉振沖器、關(guān)水,制樁結(jié)束。 9)吊車(chē)移位進(jìn)行下一根樁的施工。 3.振沖碎石樁施工參數(shù) 根據(jù)本工程試驗(yàn)施工取得參數(shù),擬采用如下參數(shù)作為振沖加密樁施工的控制參數(shù): (1)造孔油壓:16Mpa28Mpa;(2)加密油壓:2226Mpa;(3)留振時(shí)間:815s;(4)加密段長(zhǎng)度:3050

7、cm;(5)造孔水壓:0.6Mpa1.0Mpa;(6)加密水壓:0.4Mpa0.80Mpa。 五、總結(jié)及建議 1.在類(lèi)似工程中,排除振沖器適用深度以外的情況,采用振沖法進(jìn)行本壩體的加固處理在技術(shù)上是可行的。 2.當(dāng)回填料本身的差異與高邊坡回填施工方式而造成回填壩體在豎向與平面上均存在有較大的離散性時(shí),一般振沖器受回填料影響將不能達(dá)到設(shè)計(jì)深度的情況,也存在振沖器無(wú)法擠密的情況。此時(shí),通過(guò)本工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),無(wú)疑采用本文所述振沖加固處理方案及參數(shù)為現(xiàn)有可行方案中最為經(jīng)濟(jì)的實(shí)施方案。 3.考慮后期施工中前后制樁順序的相互影響,應(yīng)采用由內(nèi)向外的施工順序,以盡可能的減少后期施工對(duì)前期成樁的不利影響。 參考文獻(xiàn): 1張啟岳.土石壩加固技術(shù)M.北京:中國(guó)水利水電出版社,1996.