水利工程中砂土地基振冲加固方案

1、水利工程中砂土地基的振冲加固方案摘要在某水库主水库地基震动加固工程的背景下，分析了工程环境和工程区的地质条件，结果显示，工程区的地基可能存在以砂土为主，地震液化、渗透失稳等问题，需要加固处理。 通过分析工程背景，认为选择加振法加固较为合适。 结合工程背景，分析了振冲法施工技术，重点研究了孔距设计原则、填料选定原则和质量品质判定规则、施工技术方法介绍和施工质量测定方法，对地质条件下地基加固方案的选定和施工技术方法的设计有参考价值。关键词水利工程砂土震动法地基加固1工程概况某水库主坝工程位于某河流干流中游地区，主水库建筑坝型为均质土坝，设计坝体最大高度为11m，坝顶宽度为6.5m，其上下游坡度为1

2、2.5。 该主水库基地层由下而上，主要是碎石土、砂土、粉土和粘性土等，根据工程前期勘探，发现粉土、粘土、粉质粘土层的地质条件不稳定。 试验研究与地质勘探结合，认为水库地区地基主要存在以下问题：1 )沙地基地震液化问题：动力试验和分析表明，该地区基本地震震度为7度时，沙地基有可能发生地震液化，以中度到严重液化为主，其液化深度一般在9m以内。2 )经过渗透稳定性问题：渗透变形判定，由于工程地区地基的各砂土层为流土型，因此本工程地区的地基砂土有渗透变形破坏的可能性。3 )渗水淹没问题：工程地的基础土砂和碎石层透水性强，水库蓄水后，地下水位上升，有可能发生渗水淹没农地的问题。 为了解决以上问题，有必要

3、加强水库的基础，加强方案曾考虑过强打、挖掘、振动等。 但是，考虑到水库体的加固需要在水库正常运行的情况下实施，强夯和挖掘方案不能执行，所以必须选择振打法来加固水库体。 振动加固沙坡主要是在将砂土振动液化后重新固定填充材料以提高砂土密度，振动加固过程一般包括振动、振动和固定三个过程。 振动加强必须在振动器振动的同时喷射水，使孔附近的土砂液化，同时将填充材料压入孔壁，使土粒重新排列、压实。2震动施工方案的分析振冲施工方案的设计主要包括：振冲机的选择、振冲距离的确定、填料的要求、振冲施工技术和方法等。 在选定振动机之前确定加固工程的要求，根据施工要求确定加工机，避免浪费。 本工程中振动机的主要特征如

4、表1所示2.1振动冲孔间距的设计原则实际施工中振动穿孔距离的选择是保证施工加固效果的重要内容，但目前对施工孔距离的设计还没有正确的计算公式。 本工程在初步设计时，参考式(1)、式(2)所示的初步设计式，每单位体积地基所需的填充材料的数量和细孔间距配置间隔：va=(1e1)(e0-e)(1e0)(1e )式中，e0是加固前砂土细孔比，e是加固后的设计要求达到的博伊d=V0.866SV轴a(2)式中，V是每孔的填料数，一般需要根据试验状况决定的s是振动去除深度Va是每单位体积的坝体加强所需的填充剂。 但是，由于实际施工现场地质情况复杂，施工技术方面各工程不同，所以根据上述公式计算的结果只能作为参考

5、值。 一般来说，在本施工前需要在现场根据计算结果进行实验，验证设计孔的距离能否达到预期的加密效果。 实验时，一般在现场配置3组孔间距不同的俱乐部类型的孔，各组包含710个孔。 振动施工试验完成后，在桩体、二桩间、三桩间检测振动质量，进行比较，选择经济、满足设计紧密性要求的孔的距离。2.2工程区土质分析和填料选择原则施工区的土质类型对振冲法加固效果有很大影响，一般来说，振冲法最适合加密地下水位以下的松砂，在倾斜曲线在图1所示范围内时，粗砂的加密效果很好。 从本工程实际放置的地质环境的分析来看，最好采用振冲法加固地基。 适用于图1振动冲击碎石桩的粒子倾斜曲线范围，为了达到良好的振动冲击密码效果，填

6、充材料的选择也很重要，一般来说填充材料最好不含细砂土，应该优先选择清洁的粗砂、碎石、炉渣、砂砾等。 当然，直径过大的砂砾也很难选择，砂砾过大的话，就会堵塞在连杆和空隙之间，容易阻碍填充材料。 一般填料的最大直径应控制在35cm，填料的品质的优劣是一定时间内填料达到孔底数的函数，因此，可以按照式(3)计算填料的品质，按照表2划分等级。 QM=1.71(d50)2(d0)2(d10 )樫2(3)式中，Qm表示填料的品质数，D10、D20、D30分别表示填料中的含量小于10%、20%、30%的粒子的直径。 表2填料评价基准品位数01010202030305050的等级一般不好2.3施工技术的设计此外

7、，施工技术和方法的好坏也直接影响工程的施工质量，影响震动施工的加强效果。 因此，在实际的施工过程中，必须严格按照作业顺序进行施工，特别是填充材料和孔位配置工序。 振动加强的主要工序如图2所示。 工程中计划采用网砂材料作为填充材料，其具体施工方法为：1 )放样定位：工程开始前，根据设计和前期试验中决定的孔的位置、孔的距离进行放样定位。2 )在定位了孔之后，加振器的定位：对加振器的位置进行校正，以确保加振器的偏差不太大。 一般偏差不得超过5厘米。 校正时要把振荡器的箭头对准桩的位置，打开放水口，利用喷出的水柱校正振荡器的位置。3 )贯通造孔，振荡器定位完成后，拔出定位孔，把喷到振荡器下面的唾液压力

8、加压到300400kpa，同时打开供水口，保证水压在5kPa以下。 水流和振荡器正常后开始贯通造孔时，一般的贯通速度控制在12m/min。 造孔中电机电流上升到额定电流时，请适当增大下喷泉口的压力，以使电流下降到正常水平。 贯入时，管子的倾斜度应小于2。 如果不这样做的话，就需要重新贯通孔。 振子从设定孔底部贯通30cm左右时，在将下喷泉口的压力降低到50kPa以下的同时，增大上补水口的流量，充分满足孔内饱和用水和扩水的要求。4 )按段进行振动：填充材料的振动时，必须从下到下按段进行振动。 一般来说，振荡器每上升0.20.3m就必须控制振荡效果。 中细砂振动时间长，粗砂相对短。 为了保证加振加

9、密的效果，一般下部的加振时间比部长要合适，必须使加振材料充分下沉。5 )控制填充材料的速度，使填充材料均匀。 实际对密封件进行振动时，请在振动孔的周围均匀地填充密封件，使其充满振动器的周围，防止振动器偏移的同时，请勿加快调味料的速度。 如果不这样做的话，节流孔就会堵塞，影响密封件的下沉。 填充剂的情况下，必须防止一次过量投入，孔内的骨料过剩，在加振器上发生卡盘、断桩等现象。6 )激励中遇到坚硬的三明治或粘土层时，使振荡器上下振动，填充填充剂，保持振动品质均匀。 遇到石头等的情况下，可以留下几分钟，使石头震动或推开。2.4振动加固质量检查为了确定用振动法加固的水库地基的加固效果，施工后检查加固质

10、量，确定是否能期待加固效果，一般用静力接触法、标准贯入法、波速法进行检测。 孔位检查的数量，在施工中应按照相关质量管理规范决定。 用振动检查500个孔，每次检查至少要测定3组数据。 包括桩体、二桩间、三桩间，沿孔每隔一米检查一次。三结通过对某水库主水库地基的泥沙地质的分析，提出了该主水库地基后期可能存在的问题，阐述了加固处理水库地区地基的必要性。 通过几种加强方法的对比，确定了加振施工方法是最终的加强方案，分析并介绍了加振加强施工方法。 振动加强砂土地基的原理主要是通过振动、浮振等将振动穿孔附近的沙子液化并再排列，最终通过固结作用对振动穿孔附近的砂土进行振动加强，介绍了振动加强施工方法和填充材

11、料的选定原则等与加强质量相关的问题。 在填充材料的选定上，水库上游的加振加固采用碎石的话，加固效果更好。 但是，从经济的角度来看，如果能够实地采访，满足设计要求的话，就必须考虑到实地采访。 最后介绍了减震加固的质量检测方法，通过试验检测保证了地基加固效果。参考文献1陈鹏郎.振冲法加固砂土地基的试验和应用J .西北建筑工程学院学报(自然科学版)，1998(4):69-742章丹峰.振冲法加固砂土地基的现状综述J .建筑监督的检查和制造成本，2011(5):1-6 123肖红兵.水振碎石桩加固高层建筑砂土地基的例子分析J .建筑技术，2011(9):833-8364谷江波、刘永波、闵勇章.振冲碎石桩在黄金坪水电站水库处理中的应用J .四川水电，2015(S2):84-875李瑛.震动碎石桩在砂土地基处理中的应用J .山西建筑，2015(3):61-626郭祥初、李秀荣、詹志明.振冲密码技术在碎石土堤坡加固中的应用J .中国水能和电化，2015(2):1-37基于黄磊.软土地基的水利工程处理方法J .科技创新和应用，2015(3):1388唐泽华.简单地将地基加固处理技术应