20m深厚砂基振冲筑坝施工工法

20m深厚砂基振冲筑坝施工工法 1 1 2 2 3 3 55.2.1振冲试验 5 75.2.3造孔 85.2.4清孔 85.2.5填料 95.2.6加密 95.2.7振冲检测 9 9 1.前言度和抗滑及抗震稳定性（抗液化性减少不均匀沉降，确保上部建筑的安全。经分析研究决定，利用下游截流戗堤和上游石渣作为土坝的下游排水体大的技术难题。了砂基振冲筑坝施工工法。由于在原有砂基直接筑坝，避免了对原有存在液化可能的粉细砂层地基的大范围清除，又通过利用新吹填的河砂经粉细砂层地基，同时又使新吹填砂坝体的密实程度达到设计的要求，从土方填筑工程量，极大地简化了施工程序，缩短了工期，其经济效益和社会效益显著。2.工法特点控制，为英国公司生产，频率可调，穿透力强，成桩深度大，造孔速度动控制，为北京振冲公司研制，频率不变，振幅大，穿透力较差，且在深桩施工过程中常有“抱孔”现象，工效难以提高，可用于较浅区域施工。3.适用范围抗液化处理。4.工艺原理位置不稳定，在动载和静载作用下很容易发生位移，因而会产生较大的理有三方面作用：频强迫振动下产生液化，并重新排列致密，且在桩孔中填入大量的粗骨孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，土的物理力学性能得以改善，使地基承载力大幅度提高，因此抗液化的性能能得到改善。4.1.2排水减压效应收缩和趋于密实。在砂土无排水条件时，体积的快速收缩将导致超静孔隙水压力来不及消散而急剧上升，当砂土中有效应力降为零时，便形成了完成液化。振冲孔加碎石时，桩孔内充填反滤性好的粗骨料，在地基中形成渗透性良好的人工竖向排水减压通道，可有效地消散和防止超孔4.1.3预震效应试验研究表明，砂土液化除了与土的相对密实度有关外，还与其振动应变史有关，即经过预震的试样的抗液化能力比未经过预震的试样块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，通过喷嘴喷射高压水流，在边振边冲的联合作用，将振冲器沉到土中设计深度。振动使砂土加密，或从孔中填入碎石，在振动作用下振挤密实，从而在地基形成大直径的密实桩体，提高地基强度。5.施工工艺流程及操作要点在水下坝基上直接吹砂回填出水面，按设计要求，绘出振冲桩平面不合格吹砂回填振冲试验施工准备不合格吹砂回填振冲试验施工准备振冲造孔造孔清孔填料加密振后检测下一孔施工图5.1-1砂基振冲筑坝施工工艺流程图1324（a）准备，对中孔位b）造孔，清孔；（c）填料，加密（d）制桩完成图5.1-2振冲工艺过程图5.2.1振冲试验对大中型工程，先选择一试区作试验，确定各项施工参数，具体说明如下：1、按振冲试验技术要求，编制振冲试验大纲，确定试验方案。原位对比检测。孔距按设计确定。留振时间和填料等。冲器为主。2）选定孔距。振冲加固效果随布孔孔距增大而减弱。经检测结果为合理。3）选定加密技术参数。振冲效果检测一般采用静力触探和载荷试验方法，但由于如果砂基处理范围广、深度大、工期紧，为快速有效进内有关规程和规范尚未有明确规定，只能通过各种经验公式转换进行判别。按照《建筑抗震设计规范》规定，对饱和砂土液化的判别用标准贯N=Ncr(5.2.1-1)Ncr=No×［0.9+0.1×（DS－DW×SQRT(3/PC)(5.2.1-2)式5.2.1-1和式5.2.1-2中N－饱和土标准贯入实测值（未经杆长修正）。表5.2.1-1标准贯入击数基准值远近震789近震6远震8根据上式，可以计算出不同条件下的液化判别标准贯入击数临界值，按实测动力触探进行判别砂土液化。表5.2.1-2动力触探临界值（按烈度8度计算）深度（m）024686667891111777811动力触探击数与标准贯入试验击数的换算关系，可按水电部北京勘测设计院的经验公式换算：N=0.4+0.516N63.5(5.2.1-3)为进一步检测振冲效果，检验动力触探检测结果的可靠性，又增设剪切波测试试验，通过剪切波的测试结果对动力触探检测结果进行验证。剪切波试验和动力触探相关关系按回归分析可得下列关系式：VS=39.17N63.50.359(5.2.1-4)其相关系数R＝0.87.结果表明，两者之间的相关性较高。利测的检验标准。如表5.2.1-3。检测深度（m）0～55～814~16~18~20动力触探681122245.2.2施工准备1、了解现场有无障碍物存在，了解现场地质情况，土层分布是否均匀，有无软弱夹层。3、填砂至设计高程。业顺序。图5.2.2xx工程振冲施工准备现场5.2.3造孔冲器末端出水口喷水后，再启动振冲器。待振冲器运行正常，开始造孔。偏入贯入方向。宜减少水压。复冲击不能达到设计深度时，宜停止造孔，及时报告设计、监理研究解决。5.2.4清孔冲器提出孔口或在需要扩孔地段上下提拉振冲器，使孔口返出泥浆变稀，振冲孔顺直通畅以利填料沉落。图5.2.5xx工程振冲过程5.2.5填料孔内添加，振冲器只要在其深度上达到规定的振密标准后就往上提，再继续振密。5.2.6加密不得漏振。其控制标准包括：1、填料量控制，加密过程按每延米填入料数量控制，填入量与设计要求相差较大时，要及时研究解决。电流超过振冲器额定电流时，宜暂停或减缓振冲器的贯入或填料速度。标是为了使加密质量更有保证，因为加密效果与加密电流值大小有关，也与达到该电流值维持时间长短有关，加密段长度小效果好，加密段长度大效果差，甚至产生漏振。5.2.7振冲检测根据检测对比分析，检查加密效果。序号单项工程所需人数备注1管理人员42技术人员43振冲施工4046合计546.材料与设备碎石；坝体填筑材料为砂壤土。序号设备名称设备性能单位数量备注1振冲器150kw台4液压2振冲器120kw台4电动3振冲器75kw台4电动4装载机台填料5履带吊机35T台8起吊6轮胎吊机50T台4起吊7自卸车8T台8运料8挖掘机台7装料7.质量控制7.1.2桩位允许偏差按表7.1.2执行。表7.1.2桩位允许偏差序号桩位允许偏差1大面积满堂布桩d0/42条形基础d0/53桩基础边缘d0/54桩基内部d0/4根，触探击数达到设计要求（相对密实度通过公式转换）。7.1.4复合地基承载力符合设计要求。严格执行“三检制”。商解决。同原因采取相应的纠偏措施：如果因土质不均匀偏移，要使振冲器向硬土一边开始造孔，也可在软土一侧倒入填料阻止桩位偏移；如果因振冲器导管上端横杆拉绳拉力方向或松紧程度不合适造成偏移，要调整拉绳方向和松紧度。或淤积抬高，振冲器入土深度要相应调整。振冲器导管应有明显的深度人员能较准确地掌握处理深度及加密段长度。入孔内，不要散落在孔外，核对来料与填入孔内量的差异。密段长度都要达到设计要求，否则不能结束一个段长的加密。施工中要做好各项施工记录。8.安全措施条例和安全法规，建立由项目经理（安全生产第一责任人）、项目副经的安全生产组织机构。路。范》的有关规定执行。缘良好，场内架设的电力线路其悬挂高度和线间距离符合安全规定要求。9.环保措施章，加强现场环境保护管理。施工废浆乱流，并定期进行清运处理。10.效益分析济效益。全系数提高，从而保证了土坝坝坡有足够的稳定安全度。显。广运用价值，有显著的社会效益。11.应用实例xx省xx水利枢纽河床段土坝xx水利枢纽工程右岸主土坝包括河床段土坝和滩地段土坝两部分，全长1777.8m，所跨越的地质条件复杂，部分坝段基础为软粘土和砂基，其中河床段坝基以含中粗砂为主，局部含粉细砂，下部含泥沙卵石和花坡块石相联，整个河床形成了左低右高的地形，但河床段土坝透水地基计采用施工抛石戗堤与土坝结合方案，即利用二期截流下游戗堤及上游坝基的防渗采用混凝土防渗墙。时又使新吹填砂坝体的密实程度达到设计的要求。1+154740+9281+154740+928000+91300坝上0-76.00坝上0-65.00 坝轴线0+000坝下0+42.75坝下0+53.00坝下0+68.00试进行了验证，确定了检测标准。总进尺103328.5m总填料量70154m3.振冲施工按地层变化共分五个区，其振冲范围及分区布置见图11.3.1。坝上0-92.40Ⅲ区采用150kw、120kw及75kw三种型号振冲器施工。振冲深度按振前20m，采用150kw振冲器进行施工，而汽车回填砂部分，设计深度为19m,选用120kw振冲器施工，填料均为粗砂。1、由于地层地质情况复杂，施工主要遇到以下几个问题：1）造孔时有大量稀泥浆返出，泥浆呈黑色，部分有含泥团块带出；2）加密不塌孔，不沉陷或沉陷量小；4）少部分造孔达不到设计深度。虽然施工中对一些参数和工艺进行了调整如提高油压、延长加密时间、采用粗砂填料等，但仍达不到设计要求。经研究分析，认为是地质条件变化，下部河床有软弱夹层，决定在本区域进行现场振冲试验，以取得施