振冲法范文10篇

振冲法范文篇1

在开县水位调节坝二期土石坝振冲施工实践中,为保证本工程土石坝高抛填坝体的密实度要求,设计采用振冲法对坝体进行加密处理,由于本工程土石坝坝体填筑材料及填筑工艺比较特殊,回填料据土工试验颗粒分析,含粒量大多60%至70%左右,含泥量在10%左右根据所掌握的地勘资料,此条件下国内外均未见有类似工程实例前期通过电动振冲器生产性实验确定,采用常规的振冲法无法满足设计要求

二、方案的选择

根据振冲法加固地基机理,依据土工试验规程(SL237-1999)对土石坝填筑后的填料进行的检测结果和前期电动振冲器工艺试验的情况,在该种地层中采用国内某厂生产的电动W振冲器(最大振冲加密深度为3m),试验结果并未达到设计预期的目的通过引进新型设备、改进技术、采用新工艺,选用液压振冲器挤密加固技术,实践证明这种振冲加密加固技术能满足设计要求

三、振冲法需注意的问题

根据本工程的地层情况和设计要求,该工程振冲加密桩的桩长普遍比较长,大部分在20m以上,已经超出了现行规范的深度范围,施工难度比较大,属于深桩振冲施工起吊高度大,起吊变量也大,必须采用大吨位吊车深桩区随着导杆的长度增加,振冲器的吊起与放倒操作的技术、安全重点

四、主要施工方法

1.主要施工机械的选择

(1)振冲器

主要选取液压振冲器进行本工程的施工根据本工程进度要求及试桩工效情况,拟投入1台套振冲机组

振冲器设备参数如下:

液压型振冲器技术参数

由于本工程振冲桩造孔深度大,且地质条件十分复杂,可能发生抱、卡导杆情况因此起吊机械必须具有大起吊力和起吊高度,振冲起吊设备采用50吨履带吊车

(3)填料机械

根据本工程施工要求,配置1台30铲车进行加密填料

(4)参数控制装置

液压振冲设备中自带全部参数控制仪表,可在电子显示屏中直接观察采用自动方式控制加密油压值和留振时间,施工中当油压和留振时间达到设定值时,会自动发出信号,指导施工,保证施工质量

2.液压振冲加密施工方法

(1)振冲加密施工工艺流程

(2)施工试制桩

由于施工场地地层条件的复杂性,在正式施工前都应进行试制桩试验,以调试施工机具,掌握施工工艺,并验证设计确定的施工工艺和加密技术参数,及设备的灌入能力否适应该工程地质条件

(3)振冲加密桩施工顺序

1)清理场地,接通电源

2)导入整个施工场区的测量控制线,并按设计要求布置桩点

3)施工机具就位,起吊振冲器对准桩位

4)造孔

①振冲器对准桩位,开启压力水泵,启动振冲器,待振冲器运行正常开始造孔,使振冲器徐徐贯入地层中,直至设计的桩底标高

②造孔过程中振冲器应处于垂直状态振冲器与导管之间有橡胶减震器联结,因此导管有稍微偏斜允许的,但偏斜不能过大,防止振冲器偏离贯入方向

5)加料方式与加密段长度

振冲器造孔至设计深度时,向孔内添加填料送至孔底,并保证:a.填料不至导致孔堵塞;b.保证孔内输入料量可供加密

对于振冲桩体的加密,为保证孔内有0.5m加密桩体的加料量,每次提升振冲器应在1.5～2.0m左右

6)振冲加密:采用连续填料加密工艺加密时应连续施工,加密从孔底开始,逐段向上,中间不得漏振当达到规定的加密油压和留振时间后,将振冲器上提继续进行下一个段加密,每段加密长度应符合要求

7)重复上一步骤工作,自下而上,直至加密到设计要求桩顶标高

8)关闭振冲器、关水,制桩结束

9)吊车移位进行下一根桩的施工

3.振冲碎石桩施工参数

根据本工程试验施工取得参数,拟采用如下参数作为振冲加密桩施工的控制参数:

(1)造孔油压:16Mpa～28Mpa;(2)加密油压:22～26Mpa;(3)留振时间:8～15s;(4)加密段长度:30～50cm;(5)造孔水压:0.6Mpa～1.0Mpa;(6)加密水压:0.4Mpa～0.80Mpa

五、总结及建议

1.在类似工程中,排除振冲器适用深度以外的情况,采用振冲法进行本坝体的加固处理在技术上可行的

振冲法范文篇2

[关键词]砂卵石地基振冲加密液压振冲设备参数

一、前言

在开县水位调节坝二期土石坝振冲施工实践中，为保证本工程土石坝高抛填坝体的密实度要求，设计采用振冲法对坝体进行加密处理，由于本工程土石坝坝体填筑材料及填筑工艺比较特殊，回填料据土工试验颗粒分析，含粒量大多60%至70%左右，含泥量在10%左右。根据所掌握的地勘资料，此条件下国内外均未见有类似工程实例。前期通过电动振冲器生产性实验确定，采用常规的振冲法无法满足设计要求。

二、方案的选择

根据振冲法加固地基机理，依据土工试验规程(SL237-1999)对土石坝填筑后的填料进行的检测结果和前期电动振冲器工艺试验的情况，在该种地层中采用国内某厂生产的电动130KW振冲器(最大振冲加密深度为3m)，试验结果并未达到设计预期的目的。通过引进新型设备、改进技术、采用新工艺，选用液压振冲器挤密加固技术，实践证明这种振冲加密加固技术能满足设计要求。

三、振冲法需注意的问题

根据本工程的地层情况和设计要求，该工程振冲加密桩的桩长普遍比较长，大部分在20m以上，已经超出了现行规范的深度范围，施工难度比较大，属于深桩振冲施工。起吊高度大，起吊变量也大，必须采用大吨位吊车。深桩区随着导杆的长度增加，振冲器的吊起与放倒是操作的技术、安全重点。

四、主要施工方法

1.主要施工机械的选择

(1)振冲器

主要选取液压振冲器进行本工程的施工。根据本工程进度要求及试桩工效情况，拟投入1台套振冲机组。

振冲器设备参数如下：

表1液压型振冲器技术参数

由于本工程振冲桩造孔深度大，且地质条件十分复杂，可能发生抱、卡导杆情况。因此起吊机械必须具有大起吊力和起吊高度，振冲起吊设备采用50吨履带吊车。

(3)填料机械

根据本工程施工要求，配置1台30铲车进行加密填料。

(4)参数控制装置

液压振冲设备中自带全部参数控制仪表，可在电子显示屏中直接观察。采用自动方式控制加密油压值和留振时间，施工中当油压和留振时间达到设定值时，会自动发出信号，指导施工，保证施工质量。

2.液压振冲加密施工方法

(1)振冲加密施工工艺流程

(2)施工试制桩

由于施工场地地层条件的复杂性，在正式施工前都应进行试制桩试验，以调试施工机具，掌握施工工艺，并验证设计确定的施工工艺和加密技术参数，及设备的灌入能力是否适应该工程地质条件。

(3)振冲加密桩施工顺序

1)清理场地，接通电源。

2)导入整个施工场区的测量控制线，并按设计要求布置桩点。

3)施工机具就位，起吊振冲器对准桩位。

4)造孔。

①振冲器对准桩位，开启压力水泵，启动振冲器，待振冲器运行正常开始造孔，使振冲器徐徐贯入地层中，直至设计的桩底标高。

②造孔过程中振冲器应处于垂直状态。振冲器与导管之间有橡胶减震器联结，因此导管有稍微偏斜是允许的，但偏斜不能过大，防止振冲器偏离贯入方向。

5)加料方式与加密段长度。

振冲器造孔至设计深度时，向孔内添加填料送至孔底，并保证：a.填料不至导致孔堵塞;b.保证孔内输入料量可供加密。公务员之家

对于振冲桩体的加密，为保证孔内有0.5m加密桩体的加料量，每次提升振冲器应在1.5～2.0m左右。

6)振冲加密：采用连续填料加密工艺。加密时应连续施工，加密从孔底开始，逐段向上，中间不得漏振。当达到规定的加密油压和留振时间后，将振冲器上提继续进行下一个段加密，每段加密长度应符合要求。

7)重复上一步骤工作，自下而上，直至加密到设计要求桩顶标高。

8)关闭振冲器、关水，制桩结束。

9)吊车移位进行下一根桩的施工。

3.振冲碎石桩施工参数

根据本工程试验施工取得参数，拟采用如下参数作为振冲加密桩施工的控制参数：

(1)造孔油压：16Mpa～28Mpa;(2)加密油压：22～26Mpa;(3)留振时间：8～15s;(4)加密段长度：30～50cm;(5)造孔水压：0.6Mpa～1.0Mpa;(6)加密水压：0.4Mpa～0.80Mpa。

五、总结及建议

1.在类似工程中，排除振冲器适用深度以外的情况，采用振冲法进行本坝体的加固处理在技术上是可行的。

2.当回填料本身的差异与高边坡回填施工方式而造成回填坝体在竖向与平面上均存在有较大的离散性时，一般振冲器受回填料影响将不能达到设计深度的情况，也存在振冲器无法挤密的情况。此时，通过本工程实践经验，无疑采用本文所述振冲加固处理方案及参数为现有可行方案中最为经济的实施方案。

3.考虑后期施工中前后制桩顺序的相互影响，应采用由内向外的施工顺序，以尽可能的减少后期施工对前期成桩的不利影响。

参考文献：

[1]张启岳.土石坝加固技术[M].北京：中国水利水电出版社，1996.

振冲法范文篇3

[关键词]砂卵石地基振冲加密液压振冲设备参数

一、前言

在开县水位调节坝二期土石坝振冲施工实践中，为保证本工程土石坝高抛填坝体的密实度要求，设计采用振冲法对坝体进行加密处理，由于本工程土石坝坝体填筑材料及填筑工艺比较特殊，回填料据土工试验颗粒分析，含粒量大多60%至70%左右，含泥量在10%左右。根据所掌握的地勘资料，此条件下国内外均未见有类似工程实例。前期通过电动振冲器生产性实验确定，采用常规的振冲法无法满足设计要求。

二、方案的选择

根据振冲法加固地基机理，依据土工试验规程(SL237-1999)对土石坝填筑后的填料进行的检测结果和前期电动振冲器工艺试验的情况，在该种地层中采用国内某厂生产的电动130KW振冲器(最大振冲加密深度为3m)，试验结果并未达到设计预期的目的。通过引进新型设备、改进技术、采用新工艺，选用液压振冲器挤密加固技术，实践证明这种振冲加密加固技术能满足设计要求。

三、振冲法需注意的问题

根据本工程的地层情况和设计要求，该工程振冲加密桩的桩长普遍比较长，大部分在20m以上，已经超出了现行规范的深度范围，施工难度比较大，属于深桩振冲施工。起吊高度大，起吊变量也大，必须采用大吨位吊车。深桩区随着导杆的长度增加，振冲器的吊起与放倒是操作的技术、安全重点。

四、主要施工方法

1.主要施工机械的选择

(1)振冲器

主要选取液压振冲器进行本工程的施工。根据本工程进度要求及试桩工效情况，拟投入1台套振冲机组。

振冲器设备参数如下：

表1液压型振冲器技术参数

由于本工程振冲桩造孔深度大，且地质条件十分复杂，可能发生抱、卡导杆情况。因此起吊机械必须具有大起吊力和起吊高度，振冲起吊设备采用50吨履带吊车。

(3)填料机械

根据本工程施工要求，配置1台30铲车进行加密填料。

(4)参数控制装置

液压振冲设备中自带全部参数控制仪表，可在电子显示屏中直接观察。采用自动方式控制加密油压值和留振时间，施工中当油压和留振时间达到设定值时，会自动发出信号，指导施工，保证施工质量。

2.液压振冲加密施工方法

(1)振冲加密施工工艺流程

(2)施工试制桩

由于施工场地地层条件的复杂性，在正式施工前都应进行试制桩试验，以调试施工机具，掌握施工工艺，并验证设计确定的施工工艺和加密技术参数，及设备的灌入能力是否适应该工程地质条件。

(3)振冲加密桩施工顺序

1)清理场地，接通电源。

2)导入整个施工场区的测量控制线，并按设计要求布置桩点。

3)施工机具就位，起吊振冲器对准桩位。

4)造孔。

①振冲器对准桩位，开启压力水泵，启动振冲器，待振冲器运行正常开始造孔，使振冲器徐徐贯入地层中，直至设计的桩底标高。

②造孔过程中振冲器应处于垂直状态。振冲器与导管之间有橡胶减震器联结，因此导管有稍微偏斜是允许的，但偏斜不能过大，防止振冲器偏离贯入方向。

5)加料方式与加密段长度。

振冲器造孔至设计深度时，向孔内添加填料送至孔底，并保证：a.填料不至导致孔堵塞;b.保证孔内输入料量可供加密。

对于振冲桩体的加密，为保证孔内有0.5m加密桩体的加料量，每次提升振冲器应在1.5～2.0m左右。

6)振冲加密：采用连续填料加密工艺。加密时应连续施工，加密从孔底开始，逐段向上，中间不得漏振。当达到规定的加密油压和留振时间后，将振冲器上提继续进行下一个段加密，每段加密长度应符合要求。

7)重复上一步骤工作，自下而上，直至加密到设计要求桩顶标高。

8)关闭振冲器、关水，制桩结束。

9)吊车移位进行下一根桩的施工。

3.振冲碎石桩施工参数

根据本工程试验施工取得参数，拟采用如下参数作为振冲加密桩施工的控制参数：

(1)造孔油压：16Mpa～28Mpa;(2)加密油压：22～26Mpa;(3)留振时间：8～15s;(4)加密段长度：30～50cm;(5)造孔水压：0.6Mpa～1.0Mpa;(6)加密水压：0.4Mpa～0.80Mpa。

五、总结及建议

1.在类似工程中，排除振冲器适用深度以外的情况，采用振冲法进行本坝体的加固处理在技术上是可行的。

2.当回填料本身的差异与高边坡回填施工方式而造成回填坝体在竖向与平面上均存在有较大的离散性时，一般振冲器受回填料影响将不能达到设计深度的情况，也存在振冲器无法挤密的情况。此时，通过本工程实践经验，无疑采用本文所述振冲加固处理方案及参数为现有可行方案中最为经济的实施方案。公务员之家

3.考虑后期施工中前后制桩顺序的相互影响，应采用由内向外的施工顺序，以尽可能的减少后期施工对前期成桩的不利影响。

参考文献：

[1]张启岳.土石坝加固技术[M].北京：中国水利水电出版社，1996.

振冲法范文篇4

碎石桩施工中，要使桩体能有效地挤入软土里，形成坚实的柱状桩体，振冲器必须有足够的振动力对桩体进行振捣，电机的密实电流是反映动力大小的主要参数，因此，对桩体的每一部分，振冲器要振动至密实电流以上，并留在该处电流上振动一定时间(留振时间)，才能使桩体有足够的密实度。目前，振动碎石桩施工质量的控制，还停留在比较初级的原始水平，仅仅靠一台电机启动柜来控制振冲器的起动，并通过电流表体现密实电流的大小，而根本无法对制桩长度、填料量、留振时间进行精确的检测，所以经常有“碎石桩是良心桩”的说法。一些素质较低的施工单位常常制造虚假记录来图利。因此，对碎石桩施工进行质量控制只能依靠监理人员24h观察施工全过程，观察三要素(密实电流、留振时间、填料量)每一环节的操作，但通常这很难做到。研制碎石桩自动监控装置，实现施工全过程的动态监控，能从根本上解决控制碎石桩施工质量的问题。目前，我国有些单位已经研制出该种自动控制装置，但效果如何还需要大量实际工程的检验。

二、质量控制

施工中的质量控制，其实就是对水、电、石料三者的控制。

1.水的控制包括水量和水压两个方面

水量的控制就是要求施工中水量充足，使孔内充满水，防止塌孔。水压在成孔过程中根据土层软硬随时调节，原则上软土层采用小水压，硬土层采用大水压。但考虑到实际施工水压频繁的调节可操作性不强，所以最好通过试桩，给定一个较恒定的水压。

2.电的控制

电的控制实际上是密实电流和留振时间的控制。为保证桩体质量，要求每段桩体的最终加密电流都达到规定的密实电流值，留振时间在10秒以上。具体的控制参数应根据试桩决定。

3.料的控制

主要是每次填料量和每米填料量的控制。

填料是振冲法施工中的一个关键环节，填料的快慢直接关系到桩的密实度和经济效益。所以填料应注意以下几点。一是造孔完毕后稍停数秒，然后进行填料，开始不宜过多，防止堵塞孔口或堵塞返水，以免影响粉砂中的泥土排出。二是随地层地质的变化，填料要有适当的级配，只有这样才能满足设计要求。三是填料要把握时机，控制速度，确保质量。三是填料的计量。填料计量不仅仅是为成本分析提供依据，更主要是落实置换量的大小，置换量随地层地质变化而变化，地质软硬不同，置换量也就不同，所以计量不能只计总量，而是要分层记录计量，以便掌握和分析碎石桩实际情况。

三、其它一些需要注意的问题

1.振冲桩的填料选择问题

振冲处理采用填料的目的，一方面是作为桩体材料形成碎石或砂桩，另一方面是作为传力介质，在振冲器水平振动下通过连续填料，将松散土层进一步挤压加密。碎石振冲桩填料选择的一般原则是：填料应该适用于施工场地的地质条件及振冲施工条件，在此前提下应尽量降低工程造价和节省工种投资，同时，还要满足以下要求：

（1）碎石的强度、抗风化、抗腐蚀、水稳定性应满足要求

一般说来，所选用的碎石填料应具备石质坚硬、强度高、孔隙率小(<4%)，干密度大，节理裂隙不发育，抗风化、抗冻能力强，不易崩解、水稳定性好，抗腐蚀，不易被水溶解和软化等性质。当然，用于振冲桩填料的碎石越新鲜越好，强度越高越好。但若施工现场附近不具备理想的填料，而仍追求填料的高性能，则必然会提高工程的造价，甚至会影响振冲加固方案本身的可行性。

（2）碎石料的含泥量应满足要求

控制含泥量是为了确保桩体的透水性能。振冲桩对填料的含泥量要求是较低的，因为在施工过程中会有一部分泥粒随返水浮带出去，但为保证剩余的泥粒不致影响桩体的透水性(一般要求K>1×10-3cm/s)，要求含泥量不得大于5%～10%。

（3）碎石料应有良好的级配

振冲制桩的工作原理是：填入桩孔的碎石在水浮力的作用下很松散，饱和松散的碎石体在振冲器所产生的往复振动力和喷水孔喷出的压力水冲击下，产生超空隙水压力，引起饱和碎石体液化，颗粒重新分布，粗颗粒形成骨架，细颗粒充填到骨架的孔隙中去，使碎石体密实。可见，桩体的强度除与采用的振冲器类型(功率大小)、施工工艺、施工技术参数、土层的性质、结构、地下水状况等相关外，还与填料的性质有着直接的关系。目前的振冲桩抗液化处理对填料的级配未做严格的要求，笔者认为抗液化振冲处理填料应参照反滤料的设计准则,在保证含砾量大于60%～70%的前提下，应适当提高5mm左右碎石填料的含量。

2.振冲器工作电压不足问题

振冲器用电是由高压电线经变压器输经监控台通过电缆输入到振冲器的马达中的，监控台的电压表读数既是变压器输入到监控台的电压，也是监控台输送给振冲器的输出电压，一般认为就是振冲器的工作电压。设计要求的380±20V即是由监控台来监测的，但实际情况并非如此，因为从监控台引到振冲器的电缆线将会产生一定的电损耗，当电缆线过长时，其电损耗则不应忽略了。过大电压降不但影响到施工的正常进行，甚致会影响到施工的质量。例如，电压低时，振冲器在未达到设计孔深情况下容易出现闷机、卡孔现象。此时，监控台电压、空载电流、造孔水压均在正常工作状态下。问题的症结所在：在低于振冲器的额定工作电压情况下，其有效输出功率必然降低、造孔能力自然下降。这种情况下，即使不影响到造孔，在振动加密桩体时，其较低的振实功率也不会制成密实程度符合设计要求的桩体。

四、结论

振冲碎石桩施工质量的控制受多种因素的影响，但归根到底，还是三个方面的问题。即造孔和清孔时的水压控制，填料成桩时候的加密电流和留振时间控制，以及每次填料量的控制。作为质量控制人员，要绝对保证对大范围场地的质量监控是不容易甚至是不可能做到的，将施工质量自动控制系统引入土木工程领域，代替人的大部分劳动，是一个有潜力的发展方向。

[摘要]本文通过对振冲碎石桩施工的质量管理，就其施工所存在的问题提出解决措施，对保证施工质量，节约基建投资有重要的参考价值。

[关健词]振冲碎石桩施工质量自动控制

参考文献：

［1］钱巍.振冲技术在实际应用中的一些问题.辽宁师专学报，2003，5（1）．

振冲法范文篇5

一、问题的提出

本工程天然地基以饱和砂土为主，坝基中粉砂、细砂和中砂的颗粒级配均匀（不均匀系数2.0～4.0左右），粒径较细（平均粒径0.12～0.30mm），属易液化土类，而且三种砂在天然状态下极为松散（一般相对密度在0.3左右），极易液化。

通过对坝基中粉砂、细砂及中砂代表性土样在天然状态下的动力试验和天然坝基、筑坝后坝基的静、动力计算分析，并采用单元液化判别法进行地基砂土的液化可能性判定，得出如下结论：在未建坝的自然状况下，粉细砂及中砂分别为严重液化状态和轻度液化状态；建坝后，由于坝体对坝基的上覆压力作用，坝脚处初始剪应力比会有所增加，但若以7度地震条件判别坝基范围内埋深10m以内粉土及砂土，在近震及远震条件下仍存在不同程度的液化。因此，必须进行基础抗液化加固处理。

二、振冲法基础处理的设计

本工程的主体为均质坝，结合二期即将修建的石佛寺水库工程，按二等二级标准设计，为满足渗透稳定和防止砂质坝基液化的要求，在坝体褥垫式排水体下设振冲碎石桩。桩型按布置位置不同分A形桩和B形桩。于垂直于坝轴线的横断面上有两种基础处理方式：标准断面（I）适用于中粗砂基础；标准断面（II）适用于粉砂基础（如图1、图2所示）。

三、振冲法基础处理的施工

1．施工前的准备工作

（1）现场实验。为了选择最优的地基加固处理方法（候选方案：振冲砂桩、振冲碎石桩、振动沉管砂石桩），同时为设计提供合理的技术参数（桩径、桩长、桩距、置换率、加密电流及留振时间等），辽宁省水利水电勘测设计院华燕公司于1999年10月27日开始施工现场的实验工作，经过近两个月的现场打桩实验并对各项实验方案进行检测比较，得出结论并提出建议。

（2）振冲器型号的选定。目前国内常用振冲器型号有功率为30kW和75kW两种，根据现场试验提供的参数及本工程桩径、桩距和料场石料的特点，选定75kW振冲器。

（3）变压器的准备。考虑到75kW振冲器及配套供水每小时15～20m3的水泵及其他设备的用电量，每台振冲机组功率不应小于110kW，电压为380±20V，根据施工组织安排，整个工地同时工作机组有8台75kW振冲机组和3台75kW振动沉管机组。因此，施工现场共配备4台变压器，分散布置于施工沿线。

2．施工工艺

（1）制桩顺序及填料方式。针对本工程战线长、任务量大、工期短的特点，采用排打法制桩、连续填料的施工方式。

（2）制桩工艺。先由吊车将振冲器悬垂对准桩位，缓慢下放振冲器，开始造孔，待造孔达设计深度后，进入清孔阶段，即反复提升、下放振冲器直至孔身平顺并达到要求孔径，最后是制桩阶段，即向孔内回填碎石料，自下而上逐段成桩直至孔口。

3．施工中的质量控制

（1）石料的质量控制。一是所有碎石料应质地坚硬、具有一定的强度、水稳定性好、不易风化且级配良好。二是碎石料含泥量≯5％，5mm以下颗粒含量≯25％，100～150mm块径含量≯15％，最大块径≯150mm。三是为确保料场供料质量，每1000m3石料要做一次上述各项指标的抽样检测，并及时将试验报告上报监理中心。

（2）造孔时的质量控制。一是振冲器对准桩位，偏差应小于10cm。二是造孔时各项技术参数应符合：造孔水压0.4～0.6MPa，水量15～20m3/s，造孔电流55A～150A，造孔速度1.5～2.0m/s。三是造孔深度与设计桩底标高允许偏差±20cm。四是造孔后返出泥浆过稠时，应进行清孔，直到返出泥水较清为止。

（3）制桩过程的质量控制。一是制桩加密段长度≯50cm，填料量应满足0.9～1.1m3要求。二是加密电流80～90A留振时间10s，此两项指标应用仪表自动控制。三是加密桩体应从孔底开始，自下而上逐段进行，中间不得漏振。四是加密制桩时的水压控制在0.3～0.4MPa。

4．检测

为尽早了解地基加固效果，并为最终单元工程的质量评定提供依据，本工程特委托中国冶金建设集团沈阳勘测研究总院进行质量跟踪检测。按照规范要求，检测试验应在振冲桩制作结束后，待桩体及桩间土超孔隙水压力基本消散后进行。本工程检测时间定为制桩完毕15天以后进行。

（1）检测方法。振冲碎石桩的检测采用重型（2）动力触探方法，每单元检测数量为本单元总数的2％，且不少于3根；桩间土的检测采用标准贯入法和原状土样的相对紧密度试验法，检测点位数取单元桩体总数的3％，且不少于4点。

（2）检测标准。桩体检测：0～2m深桩体按设计要求相对紧密度应达到0.55，对应动触锤击数≥6击；2m以下桩体相对紧密度达到0.7，对应动触锤击数应≥7击。桩间土：地面以下2～3m范围内为黏性土，不存在相对紧密度要求和液化问题。3m及以下相对紧密度应达到0.7，标贯锤击数在3m、4m、5m点位≥8.4击，6m点位≥9击，7m点位≥9.6击，8m点位≥10.2击。

单桩桩体和桩间土点位要求合格率达到80％，单元工程质量等级以桩体和桩间土检测合格率达到85％为合格，达到95％为优良。

（3）检测结果。单元工程质量达到优良等级的占单元总数的81.3％，达到合格标准的占单元总数的100％。地基处理后的相对紧密度满足地震7°设防抗液化的要求，达到了设计所预期的效果。

振冲法范文篇6

1工程概况

务坪水库位于云南省西北部的华坪县境内，为中型三等工程，水库总库容4990万m3，主要用于农业灌溉。拦河坝为黏土心墙碾压堆石坝，设计坝高52.00m，坝轴线长210.00m，坝体最大横断面282.00m，坝体典型剖面见图1。

图1务坪水库大坝剖面

务坪水库坝址区的地质条件十分复杂，分布着滑坡群和深厚湖积软土层。坝轴线上游左岸分布有体积达10万m3的3号滑坡、9号滑坡，右岸分布有5号滑坡及可能滑坡体积达23万m3的不稳定山体。右坝肩存在2号和4号滑坡，右坝肩下游侧为滑动面宽42m、体积123万m3的1号滑坡。坝轴线上游分布着面积超过0.4km2湖积层软土，其最大埋深33.0m，一般埋深达20.0m，而且这种软土远远没有达到自重固结，孔隙比在1.5～2.0之间，天然含水量一般为60%～80%，呈流塑状，不排水抗剪强度cu不到20kPa。

在软土地基上修建最大坝高52m的大坝，国内外还没有先例，已建成的加拿大Lornex尾矿坝坝高43m[5]、我国浙江绍兴汤浦水库坝高37.2m[2]，均小于务坪大坝的高度。国内外软基筑坝工程实例见表1。

表1国内外软基筑坝工程实例

工程名称

最大坝高

地基情况

处理方法

资料来源

云南务坪水库

52.0m

33.0m厚的湖积软土与滑坡堆积体

振冲碎石桩，预压固结，分期施工

本文

浙江慈溪杜湖水库

17.5m

16m厚软黏土，含水量45%，塑性指数16%，有效内摩擦角28°

正三角形分布砂井，直径42cm,间距3.0m

文献［2］

浙江绍兴汤浦水库

37.2m

3.0～5.0m厚的淤泥质黏土

振冲碎石桩

文献［3］

阿尔伯特MildredLake

11～43m一系列坝

1m多厚的泥炭土，长120m(湖的西边)和220m(湖的东边)。1～4m厚很软的有机粉土

挖除部分泥炭土，分期施工

文献［4］

Lornex尾矿坝

43m

夹杂透水砂层的黏土，不排水强度为5～90kPa，最上面4m的工程性质较差，下面两层相对较好

坡度3∶1，分期施工，砂井排水系统

文献［5］

阿尔伯特FortyMileCoulee

东西两座坝均为28m

湖积软土，东部坝下60m厚，西部35m厚。塑限18%～25%，有效内摩擦角19.5°

分期施工，1∶8的坡度，下游砂井排水

文献［6］

SaskatchewanRafferty

20m高，700m长

20～24m厚高塑性软土

袋装砂井

文献［7］

由于没有其它可以比选的坝址，坝体不得不座落在相对较强的滑坡堆积体土层和软弱的湖积软土层这两种强度和变形特性相差很大的不均匀地基上。如何处理极为软弱的淤泥质黏土地基，提高地基承载力和抗剪强度，解决两种不同地基土层的差异沉降是务坪工程中最大的难题。

湖积层软土分布于坝轴线上游的务坪盆地，沉积于老河床的砂卵砾石之上。为查明湖积层软土的组成、性质、分布范围以及物理力学性质，从20世纪70年代开始，先后在20多年的时间里对坝轴线上游的湖积层软土区进行了68孔共1593m的钻孔勘探工作。根据勘探结果，由岸坡至河床软土层厚度逐渐变大，最大厚度33m，一般8～20m。典型地质剖面如图1所示。从地表至老河床冲积层共分3个大层，即：①粉土层，厚10m，夹黏土、树叶及砂砾层；②粉质黏土层，厚7～12m，夹透镜状粉砂、树叶层；③粉砂层，厚5～7m，夹树叶层。

湖积层软土的主要物理力学指标见表2。从表2可以发现，湖积层软土孔隙比、含水量、压缩性和有机质含量都很高，抗剪强度很低。因此，对湖积层软土必须进行谨慎有效的地基处理，才能满足工程安全的需要。

表2原状软土主要工程特性

含水量(%)

干容重/(kN/m3)

孔隙比

压缩系数/(MPa-1)

有机质含量(%)

饱和快剪

φ/(°)

c/kPa

最大值

136.00

16.90

18.85

3.10

21.75

19.05

24.50

最小值

13.00

6.70

0.39

0.20

4.30

4.60

4.40

平均值

66.99

9.93

1.87

1.35

10.70

12.20

14.03

2基础加固处理设计

湖积层软基处理的好坏直接关系到大坝的安全，要改善软土的物理力学性质，必须采取行之有效的工程措施。在综合考虑各方面的因素和多个方案的对比论证之后，确定采用振冲碎石桩和预压固结相结合同时控制加载速率的处理方案。在1.51万m2的软基上布置75kW和30kW两种振冲功率的碎石桩，碎石桩呈三角形分布。由于整个振冲区湖积层软基埋深及受力有一定的差别，因此将振冲区划分为主要应力区和次要应力区。主要应力区设计振冲置换率为40%，起保护作用的次要应力区，设计置换率为32%。具体的设计参数见表3。

表3振冲碎石桩的设计

振冲区域

振冲器类型

桩距/m

排距/m

桩数/根

单位填料量/(m3/m)

主要应力区

30kW

1.6

1.40

380

≥0.891

75kW

1.8

1.56

2501

≥1.125

次要应力区

30kW

1.8

1.56

1241

≥0.891

75kW

2.0

1.73

1757

≥1.125

3方案验证

3.1加固方案验证针对振冲碎石桩加固处理方案，通过物理模型、数值模型以及生产性试验论证软基筑坝的可行性。同时为碎石桩设计方案、大坝填筑速率以及生产工艺的控制与改进提供科学依据和参考。

3.1.1物理模型使用中国水利水电科学研究院450g·t的大型土工离心机进行了比尺为1∶200的6组模型试验，再现了原型的应力和变形情况。试验对采用不同的碎石置换率对软基的加固效果以及坝体填筑速率对坝体的变形影响进行了研究。从离心模型试验的结果看，若湖积层软基不处理直接建坝，在筑坝过程中坝基、坝体均发生很大的变形破坏，其中坝体迎水坡脚淤泥隆起达4m，基础明显破坏，防渗心墙与坝壳严重分离，心墙水平位移4.0m，垂直位移8.6m，坝体的整体稳定已遭到破坏。离心模型对不同置换率的方案进行了比较，当置换率达到30%时，位移与置换率关系曲线明显变缓，尤其是水平位移已趋于水平。再增大置换率，位移减小量不大。在置换率34%左右时，上游不发生隆起。软基在经40%振冲置换率加固后，复合地基的强度满足设计要求，若同时辅以分期施工，效果更好，总体沉降量将减少80%～90%。

3.1.2数学模型采用基于比奥固结理论的有限元方法对大坝和地基的应力应变与固结过程进行预测和分析。本文采用的二维平面应变固结程序CON2D由美国著名学者邓肯等开发[8]，后经中国水利水电科学研究院陈祖煜等人的改进[9]，能更好地模拟大坝的分层、分期施工过程，进行大坝施工和蓄水过程的固结计算分析。该程序曾在美国NewMelones大坝和我国小浪底大坝中应用。

在分析中采用了修正剑桥模型和邓肯张非线性模型，有限元网格如图2所示。通过固结计算预测了碎石桩加固方案施工过程和蓄水后坝体与地基中孔压、应力和位移的变化过程。计算成果表明采用加固方案后，软基内的超静孔压较小，最大值约为120kPa，出现在反压平台中心下软基中部的粉质黏土层中。图3为粉质黏土层中某3个代表单元的孔压历时曲线，单元在地基中的位置见图2。其中244号单元为碎石桩，由于碎石桩桩径较大，渗透性好，因此超静孔压消散较快。245号、246号单元为粉质黏土。图3中出现3个峰值是因为施工过程中有两次停工度汛。经过反压平台预压14个月后，软基内的超孔隙水压力基本消散。软基最大沉降为0.33m，坝体最大沉降为0.84m。有关固结计算的详细内容可参见文献［10］。

图2有限元计算网格

图3软基中部孔压随时间变化曲线

在大量的物理力学特性试验成果和固结计算的基础上，采用中国水利水电科学研究院陈祖煜开发的边坡稳定程序STAB95[9]，进行不同条件下坝体的稳定性分析。除进行常规的确定性分析外，还引入概率论和风险分析的概念，应用Rosenblueth法对大坝稳定的可靠度和风险进行研究。采用有效应力法计算发现，按设计施工进度，软基振冲处理和反压平台施工结束半年后开始坝体填筑，1年后大坝封顶，水库不蓄水，此时上游坝坡施工期稳定安全系数达1.82(见图4)，可靠度指标为4.81(见图5)，均超过了相应的规范要求。因而，从确定性模型和风险分析两个方面论证了坝坡的稳定性。

图4设计施工进度下上游坝坡的稳定计算结果

图5设计施工进度下上游坝坡的稳定可靠度计算结果

3.1.3振冲处理的生产性试验在振冲区域内选择代表性较好的场地(面积340m2)分别进行了30kW及75kW两种不同功率的生产性振冲试验，共布置30kW桩49根、75kW桩34根，试桩深度8～20m。振冲制桩结束4周后，对施工质量及效果进行检验，在试验区内进行了双桥式静力触探、十字板剪切试验、重(2)型动力触探和标贯试验，以及压水试验检查成孔质量。同时进行现场直剪三组和大型静载试验30kW区与75kW区各一组，并取原状样25组进行室内物理力学试验。根据这些试验得出，在强度恢复期后实测复合地基天然容重1.83g/cm3，干容重1.41g/cm3，凝聚力(饱和快剪)c=8kPa，内摩擦角=23°；复合地基承载力，30kW振冲区191.4kPa，75kW振冲区达256.6kPa；实测30kW置换率31.7%；75kW置换率32.5%。

从以上方案验证结果看，振冲碎石桩置换处理务坪湖积软土有明显提高承载力、增加抗剪强度、加快软土排水固结和减少软基沉降的效果。

3.2振冲碎石桩施工及效果检测振冲碎石桩的桩距、排距与设计值(见表3)完全一致。振冲碎石料采用新鲜的灰岩加工而成。30kW振冲设备的振冲碎石最大粒径为80mm，75kW振冲设备的振冲碎石最大粒径为120mm，粒径小于5mm的颗粒含量不大于10%。振冲碎石桩实际工程量见表4，共加固湖积软土1.52万m2，制桩4834根，总进尺52357m，碎石桩最大深度22.0m。

为全面检查碎石桩成桩质量，桩间土及复合地基各项指标是否符合设计要求，并对振冲碎石桩加固软基质量作出全面评价，1996年9月和10月对振冲碎石桩复合地基质量进行了两次质量检测试验。根据这些检测结果得知：(1)桩体承载力。16组单桩静载试验表明，其中13根桩的桩体承载力达到了较高水平，最高达500～800kPa，少数几根承载力较低的桩也达到320～400kPa。42根桩的重(2)型动力触探试验表明，桩体的承载力为248～512kPa。由于湖积软土工程性差，加之地下水丰富，桩间土难以固结，对桩身施加的侧限小，在此情况下能保持这样高的承载力，充分说明了施工质量是可靠的；(2)各单元钻孔抽芯检查结果表明，碎石桩体连续，桩体材料基本为灰岩碎石，仅有个别桩在8m以下处夹有少量黏土。桩斜、桩深均满足要求；(3)桩体容重和动力触探结果表明，桩体密实，基本达到N63.5>9击，天然容重基本达到20kN/m3的标准；(4)桩间土室内试验及现场原位试验成果表明，由于碎石的挤入，分布范围和深度最广的桩间粉质黏土，承载力在86～101kPa左右；(5)复合地基承载力标准值大于200kPa。

表4振冲碎石桩实际完成工程量

振冲区域

振冲器类型

桩数/根

进尺/m

单位填料量/(m3/m)

主要应力区

30kW

224

2243

≥0.891

75kW

2253

2567

≥1.125

次要应力区

30kW

1016

8275

≥0.891

75kW

1341

16162

≥1.125

4结语

长期以来学术界对使用振冲法加固饱和软土存在不同看法，认为过软的地基可能无法对碎石桩提供足够的侧向约束力。务坪水库是使用振冲技术成功加固特软地基的实例，工程中方案验证和针对加固后地基进行的质量检测试验为全面评价振冲加固软土地基效果提供了翔实的资料，丰富了振冲软土地基加固的技术。

参考文献：

［1］刘明复，潘传钊，叶作仁.淤泥地基中振冲法碎石桩复合地基［J］.地基基础工程，1994，4(1)：3-8.

［2］曾国熙，王铁儒，顾尧章.砂井地基的若干问题［J］.岩土工程学报，1981，3(3)：74-81.

［3］郎小燕，来妙法，金小玲.振冲法对多层软弱坝基的处理［J］.浙江水利科技，1998，(4)：36-39.

［4］SowaVA,HardyRM,ConstantBD.Designandconstructionofadamonsoftfoundations［A］.31stCanadianGeotechnicalConference［C］.1978.

［5］BurkeHH,SmuchaSS.Lornextailingsdamonasoftfoundation［A］.ProceedingsoftheSixthPanAmericanConferenceonsoilmechanicsandfoundationengineering［C］.1979.

［6］ChinBG,DavisDM,KoohnEJ,BensonRP,CampellJW.ConstructionperformanceoftheFortyMileCouleeeastdamonasoftclayfoundation［A］.CanadianGeotechnicalConference［C］.1991.

［7］HolubecI,DobsonJ,MansonS.Designandconstructionofanearthdamonhighlyplasticclayusingwickdrainfoundation［A］.CanadianGeotechnicalConference［C］.1993.

［8］ChangSC,DuncanJM.Analysisofconsolidationofearthandrockfilldams［M］.ReportNo.TE77-3,Vol.Ⅱ.UniversityofCalifornia,Berkeley,1997.

振冲法范文篇7

【关键词】坝基加固；软土地基处理；振冲碎石桩；质量检测

1引言

我国城市电力需求随着人口密度而不断增加，为实现水能环保资源的充分利用就需要建设数量规模庞大的水利水电工程。水电工程的建设选址多选择在一些偏远地区，考虑到地形、地质、水文等生态环境的影响，水电站建设需要选择承载强度足够的地基，其中坝基加固是确保水电站长期稳定运行的关键技术，如何科学合理地进行不良建设地基的有效处治需要综合工程质量和社会经济效益两个方面。因此，需要加强重视地基处理的重要性。

2工程概况

2.1工程位置及技术指标

某水电站为引水式龙头水库电站，项目采取混合式开发类型，位于湖北省内某干流上，能够将干流水量引至当地较大支流实现支流、干流汇合大型发电的效果。项目输水闸坝位于干流上游3km，厂址则建设在支干流汇合口处下游1km，坝址距离当地市中心102km，坝址和厂址之间的直线距离为14km，其中厂址附近存在国道和公路的连接路段，对外部交通较为便利，该水电项目是湖北省内重点水利工程，对当地供水、发电、农业灌溉等具备极其重要的现实意义。该水电站水库水源直接来源于本区径流，控制流域面积达到了403km2，百年一遇设计峰值流量为190m2/s，平均年径流量达到了14500万m3，年平均输沙量为15.2万t/a，水库蓄水正常量为2950m，死水位设计为2910m，库容为11350万m3，调节库容达到了9150万m3，当水库为死库容时，其起到发电的效果，水电站工程等别为II等，规模控制在大（2）型，临时及次要建筑结构物级别为3等，堆石坝级别为I级，项目建设位置具备较为复杂的地质构造，建筑结构的抗震设防烈度为VII度，该水库电站总装机容量为240MW，共有2台装机，主要构造物为引水系统、坝区枢纽、厂区枢纽、输水枢纽，堆石坝型为复合土工膜和混凝土防渗墙相互结合形式[1]，水电站主要特性参数如表1所示。

2.2坝区工程地质

坝区地质上下游是U形冰川谷，具备较为开阔的地势，且覆盖层厚度较大，上游水深最大可达到30m，坝基河床具备较复杂的层次结构，且河床覆盖层厚度大，根据现场钻孔厚度结果，地质情况可分为7层，自下而上勘测结果为第⑦层淤泥质壤土层，第①~⑥层为砂砾石层。其中，淤泥质壤土层主要分布在河床顶部左岸位置，为湖积(Ql42)，在坝基横向方向的宽度为170~250m；该土层内部有机质丰富，且主要以粉粒和细砂为主，比例分别占到了42%、39%，其余部分为黏粒构成，土层级配较为连续，孔隙比在0.6~1.5，天然密度为1.8g/cm3，含水率为25%~52%，液限和塑限分别为27%和16%，塑性指数为11，整体表现为软塑状，是高液限性软土。经过室内相关技术试验表明，其压缩模量在5~9MPa，黏聚力为0.04~0.06MPa，内摩擦角为7°~10°，渗透系数较低，为1.35×10-4cm/s，透水性较差，力学指标较弱。根据该指标可以判断土层整体为液化土，考虑到该土层并没有铺满整个河床，且厚度不厚，难以形成较为稳定的隔水结构，为此需要解决坝基覆盖层下游渗漏缺陷，并且对于坝坡和坝基的稳定性需要进行必要的加固。第①~⑥层为砂砾石层，深度达到了130m，是整个大坝的主要持力层，内部多还有块碎石，是堆积冰川(Qg131)，主要分布在河床底部位置，其中块碎石内部含有较少的板岩及石英岩，含有较多比例的变质砂岩，级配较为疏松，最大公称粒径可以达到1.1m，呈现棱角状；最大比例的粉质土呈现浅灰色，较为密实。

3坝基处理方案

3.1方案目标确定

根据专家推荐，坝基软土加固主要采取强夯置换或者振冲置换两种方式，两种方法都是为了通过部分软土的置换，而达到复合地基较高的抗剪强度和压缩模量，并不仅仅只为了加密土层结构。其中，振冲碎石置换可以达到土层排水固结加快的效果，当碎石置换率控制在25%~38%时，则能够大幅度提升强度和模量，施工成本投入较高，且技术应用简单，具备较多的应用经验案例。为此本项目主要采取振冲碎石桩法进行坝基处理。另外，为了有效验证该技术的使用效果和可行性，本项目选取了相关施工技术指标进行坝基处理效果的对比。试验流程按如下开展：首先，振冲设备采取德国OMS振冲器，分别为377-75kW，377-130kW两种型号。进行振冲试验后获取施工参数和复合地基处理后的变形模量、抗剪强度、渗透系数、承载强度指标；其次，对不同方案之间的加固效果进行对比，对大范围应用的设备方案进行确定；最后，需要对振冲施工质量进行必要的检验及确定振冲碎石桩法的关键性参数（填料数量、施工填料级配、碎石桩桩径、桩间距、桩排列方式）[2]。

3.2试验要求

本项目采取地基淤泥质壤土分布范围较为均匀且厚度较大的区域进行相关试验。试验要求如下：1）淤泥质壤土的加固深度控制在5~20m；2）加固后的复合地基整体平均密度需要达到2.2g/cm3以上，孔隙率需要控制在0.28以下；3）复合地基承载力达到250kPa以上，变形模量达到40MPa以上，压缩系数小于0.25MPa-1，黏聚力大于25kPa，内摩擦角大于25°，渗透系数要大于1×10-3cm/s，整体具备抗液化水平；4）现场试验按照分区（I区和II区）开展，每个位置进行Municipal·Traffic·WaterResourcesEngineeringDesign市政·交通·水利工程设计100根碎石桩振冲处理。其中，I区采取的振冲器为377-130kW，II区采取的振冲器为337-75kW，两个位置的桩形布置都为梅花形，其中I区桩间距控制为2m，II区桩间距控制位1.5m[3]。

3.3软基处理效果

现场振冲试验结束3周后开展复合地基桩间土工程特性、碎石置换率、桩体质量的检测，根据N120动力触探试验、静载试验、标准贯入实验、室内土工试验开展要求及内容，如表2所示，进行复合地基相关指标的计算（内摩擦角、变形模量、密度、孔隙率、承载力强度特征值、压缩系数等），具体如表3所示。根据不同试验位置的N120动力触探试验、静载试验、标准贯入试验、室内物理及力学试验数据可以看出，通过振冲碎石桩的物理力学作用，复合地基的整体力学性能都有了较大幅度的提高，因两个试验位置采取的振冲器及桩间距离的差异，指标数据结果存在较为明显的差异性。其中，II区复合地基的承载力特征值和变形模量大于I区，且两个功率的振冲器在施工中采取的填筑量都要比试验规划量少，现场都控制在1.3m3/m左右，桩体直径在施工完成后控制在1.15~1.18m；施工置换率的计算需要根据完成后桩径及布桩形式来计算，I区、II区置换率分别为0.31和0.52。通过简要分析可以得出结论，II区比I区的加固效果更好，项目宜采取II区施工方式进行加固。

4结语

在水电工程地基处理中，需要针对多年冻土层、可液化层、淤泥质土层进行相应的物理力学指标分析，选择合适的地基处理技术及施工方案，技术的应用也要充分结合坝基所处的地形、地质、水文生态情况，以提升复合地基的承载力、变形模量及降低孔隙率和施工成本为重要指标，优化施工技术，为后续的水电工程上部结构提供稳定的地基基础。

【参考文献】

[1]浦锐.浅谈物探技术在强岩溶地区坝基处理中的运用[J].建材与装饰,2020(12):2.

[2]何见春.浅谈固结灌浆与帷幕灌浆在坝基处理中的应用[J].科技资讯,2013(8):82-83.

振冲法范文篇8

1概述

藏木水电站位于西藏自治区山南地区加查县境内，地处海拔3260m，为二等大(2)型工程，开发任务为发电，无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。坝后式厂房内安装6台85MW发电机组，总装机容量510MW。根据多年实测资料统计，藏木水电站极端最高温度32.0℃，极端最低温度－16.6℃；最大日温差22.7℃；年平均相对湿度为51％，最小相对湿度为零；年平均风速为1.6m/s，最大风速为19m/s。藏木水电站消力池混凝土长147.5m，宽75m，厚8m，在其面层设置60cm厚C40F150W6掺硅粉和PVA纤维的抗冲耐磨混凝土，浇筑方量为7180m3。

2重点、难点分析

抗冲耐磨混凝土特点如下：（1）混凝土中硅粉的加入改善了浆体自身的抗磨性以及浆体与集料之间的界面，从而使集料在受到水流和泥沙的冲击时难以被冲蚀，因此有效提高了混凝土抗冲耐磨性能。但其中存在的问题是硅粉高强混凝土收缩，尤其是自收缩较普通混凝土明显增大，这种早期的自收缩在混凝土内部及外部的约束应力与温度应力叠加极易引起混凝土开裂。（2）由于硅粉混凝土初凝前表面失水快，特别是在太阳照射或大风情况下，失水更快，施工过程中极易发生早期塑性干裂。（3）混凝土拌和物比较黏稠，摊铺、振捣、抹面处理较困难，混凝土的不平整度控制难度较大。混凝土工程最关键的任务是提高其耐久性和使用寿命，其中混凝土裂缝是影响其耐久性和使用寿命一个很重要因素。因混凝土裂缝会增加其渗透性，加剧钢筋锈蚀和混凝土的冻融破坏程度，进而危害到结构的安全性。其次，混凝土表面塑性干裂和不平整度是诱发冲磨空蚀破坏的主要因素，混凝土磨蚀破坏是水电站运行中主要病害之一，由此不仅需花费高昂的修补费用，而且影响了水电站正常运行，给国家和人民造成巨大财产损失。藏木水电站消力池抗冲耐磨混凝土施工时段跨春夏季，气候条件复杂，如何预防混凝土裂缝及早期塑性干裂，保证表面不平整度是施工中需要控制的重点和难点。

3施工技术控制

3.1优化配合比。针对西藏气候特点及抗冲耐磨混凝土特性，为改善混凝土的塑性收缩开裂、提高混凝土的抗冻和抗冲击性能，对混凝土的原材料、配合比进行优选，采用较低的水胶比、掺优质粉煤灰、PVA纤维、缓凝高效减水剂和引气剂、合理控制混凝土的含气量及其气泡的间距，从而达到有效降低混凝土温升、提高混凝土抗裂性能和耐久性能的目的。最终采用20%粉煤灰＋6%硅粉＋0.9kg/m3PVA纤维拌制抗冲耐磨混凝土，其配合比如表1。3.2混凝土拌制、运输。抗冲耐磨混凝土由现场拌和站（4×3m3自落式拌和机）拌制，控制搅拌时间不少于5min，控制出机口温度不高于12℃。为确保混凝土入仓温度满足设计要求，混凝土水平运输及垂直运输均采取保温措施，防止温度倒灌，控制混凝土温度回升小于1℃。即混凝土水平运输采用20t自卸汽车，装卸混凝土的厚度不小于40cm，车厢应平滑密闭不漏浆，并在车厢外壁粘贴5cm厚保温苯板，顶部设置遮阳、防雨设施，水平运输时间不超过40min。垂直运输采用4#K80塔机配置3m3或6m3混凝土吊罐入仓，吊罐外壁粘贴5cm厚保温苯板。3.3混凝土浇筑、振捣。为保证抗冲耐磨混凝土与常规普通混凝土良好结合，根据设计混凝土分层要求，消力池顶部浇筑层厚为2m，其中面层60cm厚为C40F150W6抗冲耐磨混凝土，下部140cm厚为C20F100W6普通混凝土。施工中在仓面内设置不同标号混凝土分界标识同时对不同标号的混凝土运输车进行区分，以保证不同标号混凝土使用正确。消力池混凝土施工根据仓面大小和入仓能力分别采用平铺法和台阶法。铺料方向从下游至上游，铺料厚度50cm，采用台阶法时台阶宽度不小于2m，确保台阶层次清楚、有序。混凝土浇筑过程中不允许出现骨料堆积现象，对入仓的混凝土要及时平仓振捣，振捣以φ100手提式插入振捣棒为主。振捣过程中要求垂直快速插入，再沿插入方向缓慢拔出，插入点要求均匀且方向、角度一致，移动距离不超过其有效半径的1.5倍（一般为300―400mm），每一次的振捣位置包括行于行之间的位置搭接30―40mm。浇筑的第一坯混凝土以及在两罐混凝土卸料后的接触处应加强振捣，同时，振捣棒应与模板保持15―20cm左右间隙，利于气泡排出。振捣过程中要求掌握时间，一般每个插入点的振捣时间为30―40s，为了减少混凝土表面气泡，采取复振施工方法，即在下层混凝土料覆盖之前或隔30分钟后，再沿模板一侧复振一遍，使其充分排气后再覆盖上层混凝土。振捣以混凝土表面呈现浮浆，不再明显出现气泡，表面不再显著沉落为准，不允许过振或漏振。3.4夏季混凝土现场浇筑温控措施。（1）混凝土浇筑过程中每一层浇筑完毕在上一层覆盖前，采用覆盖保温被或3cm厚、导温系数≤0.158kJ/m.h.℃保温卷材，以减少混凝土的温度倒灌。（2）当浇筑仓内气温高于23℃时，进行仓面喷雾，以降低仓面环境温度，雾滴直径40―80μm。（3）混凝土仓内布置冷却水管进行通水冷却，以降低混凝土内部温度：混凝土分层厚度≤1.65m时，水管水平间距为1.5m，布置一层；当1.65m＜层厚≤2m时，水管水平间距按1.25m，布置一层；当2m＜层厚≤3m时，水管水平间距按1.5m，布置2层。单根循环水管长度不大于300m，管内径28mm，导热系数≥1620J/m.h.℃。3.5混凝土振平。为确保抗冲耐磨混凝土振平效果，施工前采用钢板和钢桁架加工一套振平梁，其上均匀安装4台（2.2kW/台）附着式振捣器，在模板顶部设置槽钢作为滑动轨道，采用5t手动葫芦进行牵引，牵引速度以混凝土表面充分泛浆便于抹面为宜。振平过程中及时对泌水进行清除，并安排专人用2m靠尺对混凝土表面不平整度进行检查，人工配合进行多挖少补，保证其满足设计要求。3.6混凝土抹面。混凝土振平后及时进行抹面，一般按三次进行，使混凝土表面平顺、压光、无气孔、麻面和裂缝等缺陷。第一次抹面时间一般在振平后0―2h进行，具体根据现场气候条件及混凝土的坍落度等情况而定，如混凝土坍落度比较小，现场温度较高，无遮阳条件下，振平后应立即进行抹面；如混凝土坍落度比较大，现场温度较低，可适当推迟抹面的时间，待混凝土表面的水分挥发掉一些再进行抹面效果较好。第一次抹面主要使混凝土表面平顺，抹面前安排专人用2m靠尺进行检查，并配合人工进行多挖少补，确保表面平整度满足设计要求。第二次抹面是控制细微裂缝产生及发展的关键工序，施工过程中安排专人对整个仓面进行全面检查、处理，将裂纹等缺陷消灭在萌芽状态。抹面时间根据现场实际情况而定，以手指用力按下混凝土面，仅出现细微压痕时效果较好。第三次抹面主要是进一步压实、抹光，在混凝土初凝前0.5―1h进行，可采用抹光机或人工抹面。3.7混凝土养护。根据抗冲耐磨混凝土特性，其初凝前易失水干缩引起混凝土早期塑性干裂。施工过程中首先须根据现场气候条件如空气湿度、气温、太阳照射和风力大小等情况，采取遮阳、喷雾等措施，使混凝土表面始终保持湿润，防止混凝土表面产生早期干裂。其次，抗冲耐磨混凝土尽量安排在晚上或低温时段施工，以保证其施工质量。混凝土在浇筑完毕12―18h初凝后采取蓄水法养护，蓄水深度不宜低于10cm，蓄水养护时间不少于60d。养护期间，设专人负责，并作好养护记录。3.8雨季施工。抗冲耐磨混凝土在防雨棚保护下进行施工，同时在仓面四周设置挡水坎，确保雨水不进入已浇筑混凝土仓内。雨停后及时恢复施工，不能恢复施工的做施工缝处理。

4结语

藏木水电站消力池抗冲耐磨混凝土施工在充分考虑掺硅粉混凝土特性，仔细研究西藏高原特殊气候条件与现场施工环境及施工工艺流程，吸取内地已建类似工程经验，在实际施工中不断改进和完善，形成了一整套从混凝土配合比设计、拌和、运输、浇筑、振平、抹面、养护等较成熟、较完善的施工工艺和方法，既保证了混凝土施工质量，又加快了施工进度，取得了良好的社会经济效益，为今后西藏高原地区类似工程施工提供参考经验。

参考文献：

[1]刘世哲，张洪毅，周扬.溪洛渡水电站水垫塘底板抗冲耐磨混凝土施工技术[J].水力发电，2013.

[2]杨春光，王正中，田江永，黄玉祥.抗冲磨混凝土的研究应用和发展[J].中国农村水利水电，2006.

[3]中国电建集团成都勘测设计研究院[R].西藏自治区雅鲁藏布江藏木水电站厂房混凝土施工温控技术要求.

振冲法范文篇9

软弱地基是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土或其它土层构成的地基。

1．1软土

在《公路工程名词术语》中，软土定义为“由天然含水量大、压缩性高、承载能力低的淤泥沉积物及少量腐殖质所组成的土，主要有淤泥、淤泥质土及泥炭”。软土按沉积环境分为下列四类：滨海沉积、湖泊沉积、河滩沉积和沼泽沉积。软土的基本特性是：

(1)具有高含水量、低密度、低强度、高压缩性、低透水性和中等灵敏度的特点，一般含水量高达45～50％，大于液限，孔隙比大于1．0，塑性指数为20左右，强度为1030kPa，压缩系数为0．5～1．0MP~1，固结系数为(O．11．0)×10cm2／s，灵敏度为48。因此，该类土压缩沉降量大，排水固结缓慢，地基稳定性差。

(2)具有一定的结构性。结构性的形成随土的矿物成分、沉积环境、孔隙水的成分及沉积年代而不同。除南方湛江一带有高结构性土外，软土均具有一定的结构性。结构性的强弱可以用视超固结比来表示，结构性的主要作用是增大了土骨架的刚度，因此其力学特性与应力水平密切相关。应力水平较低时，土会呈现较好的力学特性；应力水平超过某临界值后，土的结构性破坏，使力学性质明显恶化，而且这种恶化是不可逆的，短期内很难恢复。此外，结构性粘土还具有剪胀性。

1．2冲填土

冲填土是人工填土之一，它是在疏浚江河航道或从河底取土时用泥浆泵将已装在泥驳船上的泥砂，直接或再用定量的水加以混合成一定浓度的泥浆，通过输泥管送到四周筑有围堤并设有排水挡板的填土区内，经沉淀排水后而成。冲填土有别于素土回填，它具有一定的规律性。其工程性质与冲填土料、冲填方法、冲填过程及冲填完成后的排水固结条件、冲填区的原始地貌和冲填龄期等因素有关。2软弱地基的处理方法针对软弱土地基的特性，目前在道路桥梁施工过程中主要通过换填土、深层密实、排水板、碎石桩、管桩、动力固结、加筋技术等技术手段对软弱土地基进行处理，下面对以上方法进行单独介绍。

2．1换填土法

所谓换填土法是指当软弱土地基的承载力和变形满足不了设计要求，而软弱土层的厚度又不是很大时，将基础底面下处理范围内的软弱土层部分或全部挖去，然后分层换填强度较大的砂(碎石、素土、灰土、高炉干渣、粉煤灰)或其它性能稳定、无侵蚀性的材料，并压(夯、振)实至要求的密实度为止，多用于公路构筑物的地基处理。机械碾压、重锤夯实、平板振动可作为压(夯、振)实垫层的不同施工方法，这些施工方法不但可处理分层回填土，又可加固地基表层土。换填土法的加固原理是据土中附加应力分布规律，让换填层传递承受应力或换填层承受上部较大的应力、软弱层承担较小的应力，以满足设计对地基的要求。换填土法适用于淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘等的浅层处理。

2．2深层密实法

深层密实加固软土是指采用爆破、夯击、挤压和振动等方法，对松软地基土进行振密和挤密。它与浅层加固(如机械碾压和重锤夯实等)方法的不同点，不但在于其所用的施工机具不同，更为重要的是它可使地基土在较大深度范围内得以密实。

2．3塑料排水板加固法

塑料排水板加固软土地基是指将塑料排水板用机械插入不同深度的软土层中。然后通过预压荷载的作用使软土地基内水份沿塑料板向上渗入到砂垫层中，达到加固软土地基，从而提高地基整体承载力的一种新工艺、新技术．近年来该技术在水上工程中的应用越来越多。且打设深度越来越深。该方法造价比较低，加固效果好，施工也简单，且经验较为成熟。

2．4碎石桩加固法

砂石桩法是指采用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将砂或碎石挤压人已成的孔中，形成大直径的砂石所构成的密实桩体，包括碎石桩、砂桩和砂石桩，总称为砂石桩。砂石桩与土共同组成基础下的复合土层，作为持力层，从而提高地基承载力和减小变形。用于松散砂土、粉土、黏性土、素填土及杂填土地基。砂石桩法早期主要用于挤密砂土地基，随着研究和实践的深化，特别是高效能专用机具出现后，应用范围不断扩大。

2．5深层搅拌桩

水泥深层搅拌桩加固机理是通过水泥的水解和水化反应、水泥水化物与土颗粒之间的离子交换和团粒化作用、凝硬作用、碳酸化作用等一系列化学反应而成为具有整体性、水稳定性和一定强度的水泥土桩体。从而增加软土地基的承载力，减少沉降量，提高边坡的稳定性，以及具有快速、经济、有效等特点，而被应用在公路桥头软土地基上，以加快公路的施工进度，消除或缓解桥头跳车等问题。其施工方法分为喷粉和喷浆两种方法。

2．6管桩加固法

预制钢筋混凝土管桩、现场灌注钢筋混凝土管桩是目前国内桩基工程中最新出现的桩型。通过压入或现浇混凝土制成的管桩，使桩筒的内壁与土体的结合，增加了整桩和土体的摩阻力，从而使单桩的承载力得到提高具承载力高，耐久性好，成桩质量可靠，施工快工效高，经济性好，适用土层广泛并具有环保意义等优点。

2．7动力固结法

动力固结又称强夯法，一般是通过8-30t的重锤采用8～20m的落距(最高可达4Ore)，对地基土施加强大的冲击能，在地基土中形成冲击波和动应力，使地基土压密和振密，以加固地基土，达到提高强度、降低压缩性、改善砂土的抗液化条件、消除湿陷性黄土的湿陷性的目的。对于饱和粘性土地基，近年来发展了动力固结置换法，这是利用夯击能将碎石、矿渣等材料强力挤人地基，在地基中形成碎石墩，并与墩间土形成碎石墩复合地基，提高地基承载力和减小沉降。2．8加筋技术土的加筋是指在人工填土的路堤或挡墙内铺设土工合成材料(或钢带、钢条、钢筋混凝土(中)带、尼龙绳等)；或在边坡内打人土锚(或土钉、树根桩，碎石桩等)。这种人工复合的土体，可承受抗拉、抗压、抗剪和抗弯作用，借以提高地基承载力、减少沉降和增加地基稳定性。我国目前已编制了《公路加筋土工程设计规范》qTJ015—91)和《公路加筋土工程施工技术规范》qTJ035—1)。

振冲法范文篇10

软粘上中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土。通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土称为淤泥，而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土称为淤泥质粘土。其主要特性有：

一、软土地基的特性

1．孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比一般e=1~2之间，淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%，一般大于液限，高的可达200%。

2．压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-1，建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降，尤其是沉降的不均性，会造成建筑物的开裂和损坏。

3．透水性弱。软土含水量大，可是，透水性却很小，渗透系数k≤1(mm/d)。由于透水性如此微小，土体受荷载作用后，往往呈现很高的孔隙水压力，影响地基的压密固结。

4．抗剪强度低。软土通常呈软塑一流塑状态，在外部荷载作用下，抗剪性能极差，根据部分资料统计，我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN/m2（相当于0.3kg/cm2）。不排水剪时，其内磨擦角∮几乎等于零，抗剪强度仅取决于凝聚力C，C＜30KN/m2，固结快剪时，∮一般为5°~15°。因此，提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路，它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之，若没有良好的排水出路，随着荷载的增大，它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”，减轻建筑荷重。

5．灵敏度高。软粘土上尤其是海相沉积的软粘土，在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度，但一经扰动，抗剪强度将显著降低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度（在含水量不变的条件下，原状土与重塑土无侧限抗压强度之比）来表示，软粘土的灵敏度一般在3~4之间，也有更高的情况。因此，在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土，其固结情况和力学性质较好；含粘粒较多的冲填土往往强度较低，压缩性较高，具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成，因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填上，腐殖质含量较高，强度较低，压缩性较大。以工业残渣为主的填土，可能含有水化物，遇水后容易发生膨胀和崩解，使填土强度降低。

二、软土地基上堤防失稳的破坏机理

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因，在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度，稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素：一是由于剪应力的增加，例如大堤施工中上部填土何重的增加；降雨使土体容重增加；水位降落产生渗流力；地震、打桩等引起的动荷载等。二是由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高；气候变化产生的干裂、冻融；粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。

对堤防工程进行稳定分析时，通常是将假想滑动面以上土体看作刚体，并以它为脱离体，分析在极限平衡条件下其上各种作用力，并以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数，即

TfFn=

式中：

F—堤防稳定安全系数；

Tf—滑动面处土体的平均抗剪强度；

T—作用于滑动面上的平均剪应力。

Fn＜1土体处于稳定状态；Fn＜1土体处于滑动状态或有滑动的趋势；Fn=1，土体处于临界状态。因此，要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态，必须Fn＞1（堤防工程等级不同，Fn取值也不同，通常在1.05~1.30之间），通常有两种方法：一是提高土体的抗剪强度，使孔隙水应力充分消散，如对地基进行加固等；二是减小作用在土体上的剪应力，如减小堤防的横断面积，尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。

三、软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件

堤防工程，常用的软土地基处理方法有下列几种：

1．堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加，从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷，应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度，分期加高。其优点可节约投资；缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土，且工期不太紧的情况下采用。

2．抛石挤淤法

抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中，将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走，从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行：将不易风化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）抛填于被处理堤基中，抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡平坦时自地基中部渐次向两侧扩展；横坡陡于1:10时，自高侧向低侧抛填。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单，投资较省，常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3．垫层法

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材，价格便宜，施工工艺较为简单，该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

4．预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板；加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下：先将等加固范围内的植被和表土清除，上铺砂垫层；然后垂直下插塑料排水板，砂垫层中横向布置排水管，用以改善加固地基的排水条件；再在砂垫层上铺设密封膜，用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kpa以上。该方法往往加固时间过长，抽真空处理范围有限，适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土，不宜采用此法。

5．振动水冲法

振冲法是利用一根类似插入式混凝土振捣器的机具，称为振冲器，有上、下两个喷水口，在振动和冲击荷载的作用下，先在地基中成孔，再在孔内分别填入砂、碎石等材料，并分层振实或夯实，使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低（初始不排水抗剪强度一般要求大于20kpa），对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰，或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰（常称为二灰），并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用，离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

6．旋喷法

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力，也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升，喷嘴同时以一定速度旋转，高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固上体相比，强度大，压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差，宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

7．强夯法

强力夯实是将80KN即相当于8tf以上的夯锤，起吊到很高的地方（一般6~30m），让锤自由落下，对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩，同时，夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道，有利于土的固结，从而提高了土的承载能力，而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲种层，滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

8、土工合成材料加筋加固法将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大，能使堤防荷载均匀分散到地基中。当地基可能出现塑性剪切破坏时，土工合成材料将起到阻止破坏面形成或减破坏发展范围的作用，从而达到提高地基承载力的目的。此外，土工合成材料与地基土之间的相互磨擦将限制地基土的侧向变形，从而增加地基的稳定性。