论述加强振冲加固地基在港口建设中的施工技术与应用方法

摘要: 本文以某个项目软土地基的加固实验。此次实验采用了三种不同型号的振冲器，分不同间距进行了单双点的振冲加固，通过对所得技术数据的分析，得到了一些有价值的技术参数，为指导后面的大面积施工提供了依据。只供参考。

关键词: 工程地质；质量控制；振冲加固; 间距; 单双点

Abstract: this article with a project of the soft soil foundation reinforcement experiment. The experiment using three different types of vibrator, different spacing of the single point on the vibration blunt reinforcement, through the analysis of the data of the technology and get some value of the technical parameters, the back of the large area for guiding the construction to provide the basis. Is for reference only.

Keywords: engineering geology; Quality control; Vibration blunt reinforcement; Spacing; The single point

中图分类号：U65 文献标识码：A 文章编号：

1 工程概况

某工程想建造一集装箱码头以满足当地不断增长的货运量的需求。此地区受山体矶头入海部分和涨落潮水的动力作用，工程地质复杂，地层分布不均，水下地形起伏较大。由于原始标高较低，采用了吹填工艺。本工程的原始表层土基本上是粉细砂和淤泥，天然强度低，实测标贯击数为2～6 击，压缩性高，中层土为淤泥质粘土，标贯击数小于24 击，底层土为中粗砂、粘土和混砂砾。原地基不满足港口对承载力和沉降的要求，经研究，决定采用振冲法进行地基加固。为了给后面的大面积的加固提供可靠的技术参数，分别进行了1 # 实验区(浅水) 总面积为4.5 万m2 ，2 # 实验区(深水) 总面积为10.8 万m2 的地基加固实验。2 # 实验区包括2.25 万m2 的深水区实验( Ⅱ1～ Ⅱ5) ，1.5 万m2 的深水区补充实验(Ⅱ6～Ⅱ8) 和1万m2 的深水区扩大补充实验(Ⅱ9 - 1、2、5，Ⅱ10 - 1，2 ，Ⅱ6，11) 。具体布置见图1。

图1 2 # 实验区地基加固布置

2 工程地质

2 # 实验区是对深水区吹填区进行的，地表为吹填沙，平均厚度为8 m。吹填结束以后，地下水位较低，为地表下3m左右。上部3m的地表砂土在振前形成一层硬壳层，对振冲密实有不利影响；下部吹填粉细砂呈饱和、疏松状态。以下是粉细砂以及粉砂夹粉质粘土，厚度约为2～10 m，平均厚度约为6m，其中粉细砂标准贯入击数为9～12 击，粉砂夹粉质粘土标准贯入击数平均4 击左右， 局部地段有2～8m厚度不等的淤泥质粉质粘土及淤泥质粉土夹层，标准贯入击数为平均4击左右，再下是第三纪的硬质粘土，标准贯入击数平均为16 击左右，分布较为稳定。

3 施工准备及相关技术参数的确定

在2 # 实验区内，采用了三种不同的振冲设备，分不同间距进行了单双点的不加填料的振冲实验。并对一些含泥量较高的地方采用了125 kW振冲器外加填料的振冲实验。

3.1 施工机具

(1) 振冲器。

深区: ZCQ - 75 ， ZCQ - 100 ， ZCQ - 125

扩大区: ZCQ - 75

(2) 起重机械。

采用起重量为50 T、30 T 的汽车吊以满足起落振冲器及施工来回行走的需要。

(3) 其他机械。

水泵及供水、排污设施， 运料加料设备以及操作控制柜等。水泵压力必须大于500 kPa ，供水量大于200 L/ min。

3.2 施工技术参数

(1) 上部2 m 成孔水压0.3 MPa ， 2 m 以下为0.2 MPa 。

(2) 贯入和上拔的速度为: 2～3 m/ min。

(3) 留振时间: 底部留振时间为20s ，每段留振时间为13～15s。

(4) 每段提升高度为0.5 m。

(5) 密实电流60～70 A。

3.3 施工工艺流程

(1) 灌水。由于该地区表面为干砂层， 必须在振动施工前3～4 h 对将要施工的实验区进行灌水， 使土体自然塌陷， 以改善上部砂层的振冲效果。

(2) 吊车吊起振冲器， 对准桩位， 误差不超过半个振冲器直径， 开动水泵， 调节水压，再开动振冲器。

(3) 将在桩孔口的振冲器下降至孔底， 留振20 s ， 再上提至孔口， 留振120 s ， 然后反复上下提落， 提升下降高度为0.5 m ， 直到孔口，再留振60 s。在第三次上拔的过程中用人工或机械向桩孔内填砂密实， 保证不形成孔洞。

(4) 成桩结束， 关闭水泵和振冲器， 移至下一根桩。

3.4 表层的处理

振冲法加固地基， 其表层0.5～1.0 m 的范围内， 由于覆盖的压力小， 施工时砂土的密实度很难达到要求。因此在施工28 d 后， 对各小区进行了振动碾压， 先根据浅层吹填砂土干燥程度适当加水至最优含水量， 然后1 遍稳压， 4 遍振动碾压， 每遍间隔时间不少于4 h ， 通过振动碾压砂层表面的承载力有了明显的提高。

4 施工质量控制

4.1 施工质量控制

(1) 水压水量的控制。高压水的辅助作用非常的明显， 在淤泥质土中可以置换部分软土， 在砂土中可以扩大挤密区。2 # 区表面为吹填沙， 地下水位低， 下部有淤泥夹层， 针对本工程的特点， 确定了地表以下2 m 以内水压为0.3 MPa ， 2 m 以下为0.2 MPa 。在局部地质较硬的地区， 可参照相关经验适当的加大水压。振冲施工时在保证振冲器正常工作的前提下应尽量减小水压， 避免形成空洞。水量要充足，使孔内充满水以防止塌孔。

(2) 合理把握在振密过程中的电流的控制。电流是振冲施工中重要的技术参数， 由于本工程的地质特点， 施工中振冲器的电流变化并不明显， 但施工中仍应密切注意电流的变化， 在电流发生异常变化时应立即调整施工时间， 电流若超过上限， 振冲器极易烧毁。

(3) 留振时间。留振时间应该由振密电流是否达到规定值来控制。在达到标准值时， 也可以进行一定的调整。在扩大振冲实验区中，由于留振时间过长， 导致振冲器在孔中打转，因此将20 s 的留振时间改为了13～15 s。

(4) 合理的排污。振冲法的一个大问题就是排污。由于振冲施工过程中水流将一部分粒径小的颗粒带出，施工完成后，表层都存在着一层淤泥，淤泥层最厚的达到15cm左右，因此在施工现场必须重视确定排水沟的数量，方向及位置等。

4.2 注意事项

(1) 由于砂层含泥量高， 振冲器的振冲力较大， 振冲时容易形成泥浆护壁， 砂层无法自动塌落， 应配合人工和机械填砂， 以免形成孔洞。