碎石振冲桩在管线地基液化处理中的应用.docVIP

碎石振冲桩在管线地基液化处理中的应用 　　摘要：在大量现场试验基础上研究了输水管线液化地基处理的原则和方法，提出了适合于输水管线液化地基的处理措施原则，详细分析了振冲碎石桩法的设计施工工艺和纠正预防措施，并提出以载荷试验、标准贯入试验控制的液化地基处理质量检验方法，在大伙房水库输水应急入连工程大面积施工实践中取得了成功。研究成果对类似工程有参考意义。 　　关键词：输水管线；液化地基；输水应急入连；振冲碎石桩； 　　中图分类号：TU722 文献标识码：A文章编号2095-2104（2012） 　　1、前言 　　我国是一个多地震国家，也是世界上地震灾害最严重的国家，地震经常威胁着工程安全。国内外震害经验表明，地震时输水管线会产生严重破坏，导致输水管错位、断裂，这些震害主要是由于沉陷、液化等地基失效引起的。 　　根据工程地质勘察资料，大伙房水库输水应急入连工程输水管线十二标段4+320-8+690段，经判别饱和细砂层存在液化可能，需对液化细砂层进行处理。 　　该段地基地层结构主要为：①粉质粘土，层厚5m左右，软塑-可塑；②细砂，层厚6.8-9m，松散-稍密；③卵石，该层未穿透，揭露厚度2-3m，稍密-密实；场区地下水位埋深0.4-3.0m。 　　2、管线地基处理原则和方法 　　与一般工民建不同，管线为大型线路工程，关于液化地基加固处理方法，在工民建、公路工程等领域已进行了不少研究，常用的方法有换填法、强夯法、振冲碎石桩法等。结合本工程实际情况，采用振冲碎石桩法进行液化处理，该法能大幅度提高土层相对密度，是解决土层抗液化的最有效手段之一。 　　3、振冲碎石桩对本工程的处理 　　3.1、振冲碎石桩施工流程 　　振冲碎石桩施工流程见下图： 　　 　　施工流程图 　　3.2设备特点 　　1）振冲碎石桩法施工造孔能力强，置换能力高，能制造高强度的碎石桩。 　　2）振冲器设备振动力大，能够用于加固深层软弱土体，目前加固深度可达20m。 　　3）该工法采用的75kw振冲器，振动力大，加固效果明显，施工效率高。 　　4）该工法加固地基不用“三材”，仅需要碎石、卵石等硬质材料，节约能源、保护环境、社会和经济效益显著。 　　5）该工法施工安全简便，工艺易操作，工期短，质量易控制。 　　3.3原理 　　振冲碎石桩法加固地基，在砂土层中主要凭借75kw振冲器强大水平振动力，使砂土液化，颗粒重新排列组合，提高相对密度，使松散的砂土达到密实状态，提高抗液化能力。 　　3.4振冲桩施工工序 　　1）清理场地，接通电源、水源； 　　2）施工机具就位，起吊振冲器对准桩位； 　　3）造孔：振冲器对准桩位，先开启压力水泵，振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； 　　4）清孔：将振冲器提出孔口，较快地从原孔贯入，以使桩孔畅通，利于填料。视孔内泥浆稀稠，可上下提放振冲器1-3次； 　　5）填料加密：向孔内倾倒一部分填料，下放振冲器将填料送至孔底进行振 　　动挤密，此时振冲器电机压力表油压上升，当超过规定的密实压力后，将振冲器上提继续进行下一段次加密，同时填料； 　　6）重复上一步骤工作，自下而上，直至设计桩顶标高； 　　7）关闭振冲器，关闭水泵，单根制桩完成。 　　3.5主要施工技术参数 　　根据试验、检测结果，本工程采用的施工技术参数如下表： 　　 　　 　　3.6施工设备和材料要求 　　1）振冲器：振冲器头部由液压马达和偏心块两部分组成，偏心体外形直径约为31cm，通过马达带动偏心体水平振动工作，其连接加长导管一般为Ф219或Ф299两种规格，实际长度根据设计而定； 　　2）吊机：一般为汽车式起重机，起重能力宜大于160KN，起吊高度须大于设计施工深度； 　　3）装载机：填料设备（斗容宜在1.0m3以上），常用型号为ZL20A和ZL30A； 　　4）动力箱：振冲器的动力能源，它由柴油引擎和液压系统组成，为振冲器输出工作动力，根据造孔的难易程度，调整振冲器的振动频率，提高造孔速度，控制加密油压等施工参数； 　　5）高压供水泵：一般为多级或单级离心清水泵，扬程宜大于80m，为常用规格产品； 　　6）污水泵：用来排放泥浆； 　　7）材料要求 　　填料采用碎石、卵石等性能稳定的无腐蚀性硬质材料，填料粒径40～150mm，填料的适宜数（Sn）为17～20，禁止使用单级配填料；禁止使用风化、半风化、易碎裂的石料。 　　3.7纠正预防措施 　　施工过程中质量控制要素主要有：桩位偏差、施工深度、填料量、施工技术参数及在施工过程中对桩体密实度和桩间土加密效果进行随机抽检。 　　桩位偏差控制 　　要使成桩后的桩位偏差达到要求，首先在造孔时要控制孔位偏移。造孔过程中发生孔