摘要：本文主要通過對(duì)陽(yáng)江核電水庫(kù)軟基處理的方法分析，對(duì)施工工藝及技術(shù)參數(shù)的確定、質(zhì)量控制、效果分析等幾個(gè)方面入手，論述了振沖法在陽(yáng)江核電水庫(kù)工程軟基處理中的成功應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：陽(yáng)江核電水庫(kù),振沖法,軟基處理
　　0、前言
　　振沖法是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用較普遍和有效處理軟基的方法之一，最初是在上世紀(jì)60年代在德國(guó)用振沖成孔，采用碎石填料來(lái)加固粘性土地基。我國(guó)在1977年引進(jìn)這種軟土處理方法，在壩基、道路、橋涵、大型廠房及工業(yè)民用建筑中廣泛應(yīng)用。經(jīng)過實(shí)踐和有關(guān)經(jīng)驗(yàn)的積累，我國(guó)南京水利科學(xué)院對(duì)振沖法進(jìn)行了一些改進(jìn)，拓寬了振沖法的使用范圍，使振沖法適宜處理的地基土質(zhì)也由原來(lái)的松散砂基發(fā)展到粘性土地基，甚至在軟弱粘性土地基中也有成功的實(shí)例。現(xiàn)以陽(yáng)江核電水庫(kù)采用振沖法在軟基處理中的分析，可供參考。
　　1工程概況
　　陽(yáng)江核電水庫(kù)位于陽(yáng)江市東平鎮(zhèn)響水河上游，水庫(kù)總庫(kù)容為2574.4萬(wàn)m3，作為核電的專用水庫(kù)，陽(yáng)江核電水庫(kù)的任務(wù)是：以向核電站供水為主，兼顧向地方供水。該大壩為瀝青砼心墻土石壩，壩頂高程51.0m，壩頂長(zhǎng)395m，河床臺(tái)地約200余米范圍作振沖處理壩基。正常蓄水庫(kù)容2200萬(wàn)m3。整個(gè)水庫(kù)大壩壩基采用振沖碎石樁進(jìn)行加固處理，處理范圍達(dá)52000平方米，施工碎石樁總進(jìn)尺達(dá)150000米，壩體防滲結(jié)構(gòu)從下至上依次為1.0米厚C20砼地下連續(xù)墻、瀝青砼心墻，瀝青砼心墻是整個(gè)大壩的防滲核心，瀝青砼心墻厚0.5m～0.8m，其兩側(cè)（上、下游）過渡料（粒徑為30—150mm含有少量細(xì)砂的碎石）寬均為3.0m。上、下游壩體填筑料均采用核電站開挖基礎(chǔ)的石渣料（含泥量小于5％）。
　　2、工程地質(zhì)介紹
　　河床臺(tái)地標(biāo)高為8.7～11m，整個(gè)河床臺(tái)地段有較深的松軟第四紀(jì)沖積層分布，最深達(dá)14.6m，在沖洪積層內(nèi)有中粗砂、細(xì)砂、粉砂、淤泥和淤泥質(zhì)粘土，各層分布厚度不一，分布規(guī)律較差，抗剪強(qiáng)度低，壓縮性大，在地震作用下可能產(chǎn)生液化。根據(jù)通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示以及鉆探結(jié)果分析揭露，壩基地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，有較厚且松軟的第四紀(jì)沖洪積層分布，最厚深度達(dá)14.6m，其中中粗砂、細(xì)砂、粉砂層等砂質(zhì)土，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)小于10，呈松散狀；淤泥層和淤泥質(zhì)粘土，大部分標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)在1～4擊，呈流塑至軟可塑狀，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)十字板剪切試驗(yàn)，抗剪強(qiáng)度低，平均靈敏度St≥4，無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，壓縮性大，液性指數(shù)大于0.75，屬軟弱類土，在地震作用下，顆粒間的微弱結(jié)構(gòu)被擾動(dòng)，而引起抗剪強(qiáng)度降低和壓縮性增大，使建筑物地基滑動(dòng)或產(chǎn)生較大的變形。另外，考慮到河谷地段壩基液化砂層、淤泥類軟弱粘性土厚度大、埋藏深等不利因素，必須對(duì)整個(gè)壩基進(jìn)行加固處理，以達(dá)到消除壩基砂層液化和加固壩基的效果。
　　3、采用振沖碎石樁處理壩基方案的確定
　　大壩基礎(chǔ)河床地段為沖洪積的砂層和淤泥、粘性土等，粉細(xì)砂在7度地震條件下存在液化可能，對(duì)整個(gè)壩基進(jìn)行加固處理是十分必要的，在壩基處理方案的選擇上遵循在技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，工期上有保證，鑒于上述壩基復(fù)雜的地質(zhì)情況，以及處理后需要達(dá)到的效果進(jìn)行綜合考慮后，初設(shè)階段分別對(duì)振沖碎石樁置換法、明挖換填法、強(qiáng)夯法三種壩基處理方案進(jìn)行比較論證，經(jīng)過業(yè)主單位及設(shè)計(jì)院大量的調(diào)查分析，以及對(duì)有關(guān)專家的咨詢，最終確定振沖碎石樁置換法作為處理陽(yáng)江核電水庫(kù)壩基最優(yōu)方案。
　　4振沖碎石樁的設(shè)計(jì)
　　4.1設(shè)計(jì)目的
　　（1）提高壩基物理力學(xué)指標(biāo)、值，提高抗剪強(qiáng)度
　　（2）消除地震液化
　　（3）改善地基不均勻沉降
　　4.2參數(shù)擬定（初步）
　　（1）置換率為30％。
　　（2）樁徑、樁間距
　　淤泥層樁徑1.2～1.3m，其余地層平均樁徑1.0～1.1m，采用正三角形布置，樁間距分別取1.8m和2.0m。
　　（3）樁體密實(shí)度
　　地表層，N120>3擊，即樁體不松散
　　地表以下1m，N120>5擊，樁體稍密
　　地表以下2m，N120>12擊，樁體密實(shí)。
　　（4）復(fù)合地基承載力：450kPa；
　　（5）樁長(zhǎng)：進(jìn)入全風(fēng)化不少于1.0m。
　　填料：碎石粒徑為30－150mm新鮮花崗巖碎石。
　　設(shè)備：使用ZCQ－75KWⅡ型振沖器進(jìn)行施工。
　　5振沖碎石樁施工
　　5.1施工參數(shù)
　　碎石樁施工質(zhì)量控制主要取決于填料量、密實(shí)電流及留振時(shí)間三要素，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)和以往經(jīng)驗(yàn)確定施工參數(shù)如下：
　　 成孔水壓0.4~0.8Mpa；
　　 振沖成孔電流值45~90A；
　　 振沖器成孔下沉速度0.5~2.2米/分鐘；
　　 制樁水壓0.4Mpa；
　　 制樁密實(shí)電流值≥90A；
　　 密實(shí)留振時(shí)間10～15s或15~20s；
　　 樁(點(diǎn))位偏差小于100㎜，樁徑1000㎜±50㎜。
　　5.2施工主要設(shè)備
　　碎石樁施工過程所需要的主要機(jī)電設(shè)備及數(shù)量見下表：
　　施工主要設(shè)備表

                     
　　6、施工工藝流程
　　（1）布樁：按樁位平面布置圖測(cè)放樁位。
　　（2）振沖器定位：振沖器對(duì)準(zhǔn)樁位，開水、開電并仔細(xì)檢查水壓、電壓和振沖器的空載電流是否正常。
　　（3）成孔：成孔水壓一般采用400~800Kpa，水量為200~400L/min。造孔速率不宜過快，一般控制在0.5~2.2m/min，使孔周砂土固結(jié)保持孔壁完整。
　　（4）洗孔：成孔至設(shè)計(jì)深度后，繼續(xù)送水、振動(dòng)，使振沖器在孔內(nèi)上、下串動(dòng)2~3次，使孔內(nèi)稠泥漿不斷排出孔外，并擴(kuò)大孔徑、穩(wěn)固孔壁而使填料暢順至制樁孔段部位。
　　（5）填料：孔深達(dá)設(shè)計(jì)深度后,將水壓和水量減少至孔口有一定回水量,向孔內(nèi)分段分批投入碎石料。本次試驗(yàn)樁采用連續(xù)喂料和間斷喂料相結(jié)合的喂料方法進(jìn)行施工。每次喂料量不宜過多，應(yīng)少吃多餐；根據(jù)實(shí)際情況制樁孔段一般為0.5~1.0m、每次填料0.5~1.0m3。如填料暢順振沖器可不提出孔口繼續(xù)喂料，反之則將沖器提出孔口再喂料。
　　（6）振密制樁：振密制樁是整個(gè)施工過程的關(guān)鍵，振密制樁控制不好直接影響樁體的質(zhì)量，施工時(shí)區(qū)分好密實(shí)電流和瞬間電流，留振時(shí)間以振密電流是否達(dá)到規(guī)定值來(lái)控制。
　　（7）終孔：制樁完畢后將振沖器移至下一孔位。
　　7質(zhì)量控制與檢測(cè)驗(yàn)收
　　7.1質(zhì)量控制
　　（1）、成孔過程中應(yīng)保持振沖器呈懸重狀態(tài)以保證孔徑垂直；
　　（2）、洗孔應(yīng)徹底以保證填料暢順；
　　（3）、在制樁過程自下而上連續(xù)振密實(shí)，每振密孔段長(zhǎng)度不超過50cm；
　　（4）、施工按逐排逐號(hào)進(jìn)行施工以免漏樁；
　　（5）、根據(jù)地質(zhì)條件及施工時(shí)的返漿成分、顏色和樁底電流值綜合判斷樁深位置。
　　7.2檢測(cè)驗(yàn)收
　　陽(yáng)江核電水庫(kù)壩基振沖碎石樁的檢測(cè)與驗(yàn)收，根據(jù)GB50202-2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》DL/T5214-2005《水利水電工程振沖法地基處理技術(shù)規(guī)范》及陽(yáng)江核電水庫(kù)工程施工技術(shù)合同條款有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。結(jié)合陽(yáng)江核電水庫(kù)工程為中型二等水利工程，建筑物按二級(jí)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況，檢測(cè)與驗(yàn)收應(yīng)采用超重型動(dòng)力觸探及復(fù)合地基載荷試驗(yàn)兩種辦法進(jìn)行。振沖碎石樁的檢測(cè)與驗(yàn)收應(yīng)分為兩個(gè)階段進(jìn)行。
　　第一階段：振沖施工后應(yīng)由施工單位對(duì)樁的數(shù)量，樁徑、樁位偏差、樁體密度進(jìn)行自檢。樁體密度采用超重型動(dòng)力觸探試驗(yàn)檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)量按規(guī)范及合同要求為總樁數(shù)的2%。在此基礎(chǔ)上按照200根樁為一個(gè)單元，做好單元質(zhì)量評(píng)定。
　　第二階段：由業(yè)主組織設(shè)計(jì)、監(jiān)理、質(zhì)檢進(jìn)行工程驗(yàn)收，其檢測(cè)手段為單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)和超重型動(dòng)力觸探。
　　8總結(jié)及經(jīng)驗(yàn)反饋
　　盡管陽(yáng)江核電水庫(kù)工程三次振沖樁試驗(yàn)的進(jìn)行，給水庫(kù)工程整個(gè)工期帶來(lái)了一定的影響，給業(yè)主帶來(lái)了一定的損失，但為振沖樁的施工提供了強(qiáng)有力的指導(dǎo)，為設(shè)計(jì)院合理地修改設(shè)計(jì)參數(shù)提供了足夠的依據(jù)，為以后振沖樁處理軟基提供了參考。施工規(guī)范是在多個(gè)工程施工完成后的經(jīng)驗(yàn)反饋，是施工經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，具有一定的普遍性，但每個(gè)工程的施工又具有一定的特殊性，陽(yáng)江核電水庫(kù)進(jìn)行三次試驗(yàn)樁，并且得出了一致的結(jié)論，表明了設(shè)計(jì)院在有關(guān)參數(shù)設(shè)定上沒有合理考慮現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件，參數(shù)的設(shè)定脫離了客觀實(shí)際。現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是最有力的證據(jù)，能夠客觀地反映一切現(xiàn)場(chǎng)條件，同時(shí)也為規(guī)范中的不足提供了補(bǔ)充，為后期規(guī)范的不斷升版提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。振沖樁進(jìn)行三次試驗(yàn)樁只是人類弄清客觀條件，尋求正確處理問題方法的一個(gè)縮影。科學(xué)需要遵從事實(shí)，不能有半點(diǎn)憑空想象，同時(shí)，每個(gè)人需要有服從科學(xué)的意識(shí)，只有這樣，科學(xué)才能不斷進(jìn)步，社會(huì)才會(huì)不斷進(jìn)步，人類才會(huì)不斷全面地去認(rèn)識(shí)大自然，為社會(huì)的發(fā)展提供良好的理論基礎(chǔ)。
　　參考文獻(xiàn)：
　　[1]GB50202-2002《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》
　　[2]DL/T5214-2005《水利水電工程振沖法地基處理技術(shù)規(guī)范》