浅谈振冲碎石桩在沙漠中的运用

1、浅谈振冲碎石桩在沙漠中的运用占卫华 雒转生摘 要 振冲碎石桩是工程建设中比较常见的一种地基处理方式，广泛运用于松软地基，形成复合地基或复合土体，以提高其承载力、增强稳定性、减少沉降量，同时还显著地增强其抗震性能。在沙漠化土壤中也能较好的发挥其施工高效、改善效果明显的特点，其主要工作原理就是通过“振冲置换”的方式消除液化，以趋提高整个地基的承载力和增强土壤的抗剪强度。关键词 振冲碎石桩 消除液化 地基加固准格尔旗薛家湾镇大路区污水处理及再生利用工程总规模为日处理污水3万m3，再生利用2.5万m3。厂区建设面积30万m2，其中污水厂综合楼建筑面积3000m2。1 工程地质情况本区位于鄂尔多斯向斜东

2、北部，属高原侵蚀性丘陵地貌特征，微地貌形态为风积砂丘地貌,场地高程变化较大，最大高差约15.3m，绝对高程介于1108.11123.4m之间。根据地质调查与试验资料的综合分析，在勘察范围内，地层由第四系全新统近期（Q24）、风积、冲洪积成因的砂类土、晚更新统河流相沉积的粉土、粉质粘土和风化残积的中粗砂及白垩系的砂岩和泥岩互层组成。按岩土分类结合地基土的力学强度，分层略述于下：层粉细砂（Q42eol）：褐黄色，顶部干燥，含植物根系，下部稍湿湿，松散，矿物主要成分为石英，含云母，砂质较纯，颗粒均匀，局部夹薄层粉土，标贯击数210击,平均值6.3击，场区内普遍分布，层厚约2.2014.60m，平均值

3、8.61m，层底标高1096.401116.80m，层底深度2.2014.60m。层粉细砂（Q4eol）：褐黄色，稍密，湿饱和，矿物成分主要为石英，含云母，颗粒不均，局部含中粗砂，标贯击数820击，平均值12.9击，层厚约0.808.60m，平均值3.59m，层顶标高1096.401116.80m，层底标高1092.901113.90m,层底深度5.019.40m。-1层中砂（Q4eoi）：褐黄色，稍密，湿饱和，矿物成分主要为石英，含云母，颗粒不均，局部含粗砾砂，此层分布不均，标贯击数12击，层厚约0.902.30m，平均值1.63m，层顶标高1101.401103.80m，层底标高1099.

4、101102.10m,层底深度11.3012.50m。审稿：赵新民 层粉土（Q3al）：褐灰色，湿，可塑硬塑，中等压缩性，砂性大，局部夹薄层粉细砂，摇震反应中等，无光泽反应，干强度低，韧性低，此层分布不均，标贯击数8.021.0击，平均值12.3击，层厚约0.707.60m，平均值2.86m，层顶标高1097.501114.20m，层底标高1093.201113.20m,层底深度4.8020.00m。层粉质粘土（Q3al）：红褐色，湿，硬塑，中偏低压缩性，含钙质结核，场区内普遍分布，无摇振反应，稍有光泽，干强度及韧性中等，标贯击数6.032.0击，平均值18.4击，层厚约0.509.50m，平

5、均值3.71m，层顶标高1092.901114.30m，层底标高1090.301110.70m,层底深度6.8023.10m，此层未揭穿。-1层粉土（Q3al）：褐灰色，湿，硬塑，中等压缩性，此层分布不均，仅在(ZK3、ZK7、ZK27)3个钻孔揭露，摇震反应中等，无光泽反应，干强度中等，韧性低，标贯击数19.031.0击，平均值25.0击，层厚约1.304.40m，平均值3.13m，层顶标高1098.701109.60m，层底标高1097.401105.90m,层底深度16.7020.40m。-2层中粗砂（Q3al）：褐灰白灰色，中密，饱和，矿物成分主要为石英，含云母，颗粒不均，局部含砾砂，

6、标贯击数9.032.0击，平均值16.7击，层厚约0.605.70m，平均值2.0m，层顶标高1098.601113.90m，层底标高1097.101112.20m,层底深度7.7020.90m。层中粗砂（Q3al）：黄褐色，中密，饱和，矿物成分主要为石英，含云母，颗粒不均，局部含风化岩块，主要是岩层的风化物，标贯击数17.024.0击，平均值20.3击，层厚约0.605.40m，平均值2.60m，层顶标高1097.301106.70m，层底标高1093.301105.70m,层底深度5.8025.00m。层泥质砂岩（K）：灰黄色，强风化，手捏成砂状、碎块状，层状结构，块状构造，水平层理发育，

7、岩石天然状态下单轴抗压强度为1.50MPa，岩体完整程度为破碎较破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为级，采取率达90以上，层厚约0.8014.20m，平均值4.88m，层顶标高1090.301109.70m，此层未揭穿。层泥岩（K）：褐灰色，局部灰绿色，强风化，层状结构，水平层理发育，岩芯成粘土状、碎块状，岩石天然状态下单轴抗压强度为1.20MPa，岩体完整程度为破碎较破碎，属极软岩，岩体基本质量等级为级，采取率达90，层厚约1.207.50m，平均值3.60m，层顶标高1092.401102.50m，此层未揭穿。2 地基处理方案采用振冲碎石桩复合地基，振冲桩穿透、粉细砂层进入粉质粘土层不小于5

8、00mm，桩间距2200mm，桩径1100mm，有效桩长7.6m，正三角形布置。3 施工工艺及质量控制3.1 施工工艺 测量放线定桩位    根据设计给出的桩位图，用全站仪定位，然后使用水平仪找平放线，并用小木桩和钢筋头固定好桩的位置，然后进行校核。在基础四周原有建筑物上留设四个基准点，便于复核和后续工作测量放线。机具选用及就位    根据工程施工的内容和现场实际情况选用机械。包括：振冲器(ECQ-75)，汽车吊及其它配套机具。    上述工作就绪后，机具就位。同时安装电流控制箱及操作台接通高压水泵及压力

9、管。检查机具、水压、电压是否符合施工要求，再进行空载试验，开机前应先起动水泵电机，然后再开振冲器电机，当振冲器电机运行指示灯亮后，方可进行工作。对桩位    首先将振冲器对准桩位，要求振冲器要垂直落下，偏差小于50mm。对好桩位后再次打开水源、电源，检查是否正常。 振冲成孔    准备工作完成后，开动振冲器同时启动吊车，使振冲器下降，振冲器开孔后，在孔口附近应扩孔。振冲器下降成孔过程应间隔停留振剂固壁，同时在施工一定要控制好下降速度，按照试验段确定的速度，一般控制在12m/min左右。成孔过程水压要保持在60N/cm2以上，起到护壁作

10、用。工作时可根据需要减小水量，但不得停水，防止泥砂倒灌入水管。在接近孔底标高时水压应适当减小，防止超钻。每贯入1.0m，振冲器要提起悬留振冲58s时间， 待泥浆溢出时再继续贯入。泥浆溢出孔口流入泥浆池内，用专用运输车及时运走。当振冲至设计桩底标高以上30cm时，将振冲器提到孔口，提升速度23m/min，再往下沉至孔底，重复12次。既起到清孔的作用又达到扩孔的目的。填料振冲成桩    清孔后，用装载机将碎石倒入孔内，放下振冲器进行振冲挤压，在填料过程中做到“连续填料，多填慢震”，经过反复地填料及震冲，使得碎石挤压密实成桩。    在填料

11、震冲时，电流应达到5060A，水压也应达到6080N/cm2，留震时间应大于30s。当振冲器工作时，振冲器电机的电流超过规定值时(5060A)，能自动报警-电铃发出音响，此时提醒操作者应将振冲器向上提起。振实质量由电流控制。 移位至新孔位 施工中遇到的问题及应对措施（1）造孔时遇到软土地基，采用“先护壁、后制桩”的施工方法：即在振冲开孔到达软弱层时，加适量填料进行初步的挤振，将填料挤到软弱土层以加固孔壁，再用同样的方法处理第二层、第三层。（2）造孔时，如土层中夹有硬层时，应适当进行扩孔，即在硬层中将振冲器反复上下多次，使孔径增大以便于填料。（3）桩体密度不够时，延长留振时间，增加反复次数，增加

12、填筑料。（4）桩位偏移超标处理：应使振冲器对准桩位，控制初始下沉的速度，保持振冲器悬重状态下沉。3.2 质量控制的几个关键因素施工中严格控制质量，不漏孔、不漏振，确保加固效果。控制振冲器施工参数是保证挤密效果的关键。（1）施工工艺和施工方法应严格按有关规定进行。（2）每0.51.0m为一提拉段，填料后密实0.5m，留振时间1520s。（3）桩位误差<50mm，垂直度1.0%。（4）施工中专人记录：桩号（顺序号）、桩深、填料量，制桩起止时间及水压、电流、留振时间及异常情况等。（5）施工中发现异常及时与有关人员联系解决。（6）孔内填料量按施工填料量可粗略计算桩体密实度的变化，确保施工质量。现

13、场施工记录人员，必须认真记录，及时采取对策。（7）施工中应不断总结施工经验，及时调整施工参数，以保证施工质量和施工工期。3.3 质量检验（1）检查振冲器施工各项记录，如有遗漏或不符合规定要求的桩或振冲点，应补做或采取有效的补救措施。（2）振冲施工结束后，应间隔一定时间后进行质量检验。该地区应为7天。（3）振冲桩的施工质量检验采用单桩载荷试验，检验数量为桩数的0.5%，且不少于3根。对碎石桩体采用重型动力触探进行随机检验。对桩间土的检验在处理深度内用标准贯入、静力触探等进行检验。（4）振冲处理后的地基竣工验收，承载力应采用复合地基载荷试验，复合地基试验检验数量不应少于总桩数的0.5%，且每个单体工程不应少于3点。3.4 检测结论委托具有一定检测资质的专门试验检测机构检测，检测结论：施工的振冲碎石桩取到了很好的消除液化，地基加固作用，各