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摘 要： 振冲碎石桩可通过对软弱地基进行置换及挤密形成复合地基，以提高地基变形模量和承载力，减少不均匀沉降，并有效防止地基地震液化。作为一种较成熟的地基处理方法，该方法已得到广泛应用，但一般处理范围较小且处理深度不大。通过使用大功率机械设备并采取相应工程措施，在复杂工程地质条件下，可以应用振冲碎石桩对地基进行大面积、大深度处理，并有效解决地基砂土液化问题、承载力问题及抗剪强度问题。本文通过工程实例，对振冲碎石桩在水利工程中的应用进行了分析，并在此基础上对其施工流程加以规范，为提升水利工程整体质量提供了可靠的技术支撑。
关键词： 振冲碎石桩；水利工程；施工流程；概况
水利工程是国家基础工程，在各个地方都得到重视，其工程质量更是重中之重，振冲碎石桩地基处理技术以其独特的优势在水利地基加固工程中的应用范围不断扩大。广泛适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等软弱地基。并且在工程中施工速度快，质量容易控制，是一种有效、简便、经济的地基施工方法。文章结合工程资料和现场考察结果，对工程地基采用了振冲法来进行地基处理，在施工中严格控制工程质量，制定详尽适合的施工方案，以便不断提高施工水平。
一、振冲碎石桩的概况
振冲碎石（砂）桩挤密法是指碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的碎石或砂所构成的密实桩体。 振动水冲法是1937年由德国凯勒公司设计制造出的具有现代振冲器雏形的机具，用来挤密砂石地基获得成功。20世纪60年代初，振冲法开始用来加固粘性土地基，由于用料是碎石，故称为碎石桩。振冲碎石桩施工技术在很多地基施工中都得到了广泛地应用，尤其是加固松砂地基、软土地基和粘土地基，碎石挤密桩具有良好的施工效果，能够更好的减少松散砂土之间的空隙，同时也能将碎石和原有的地基土进行复合，提升地基上部荷载承载力。
二、水利工程振冲碎石桩施工准备
1、振冲平台填筑。由于振冲区淤泥层较厚，属软塑状淤泥，机械无法进入施工。经项目部提出，业主、监理、设计、施工单位四方协商后决定对振冲区回填1.5m～2m的洞渣料和风化料作为振冲平台。回填料选用左岸输水（导流）隧洞明挖段风化料和洞挖渣料。
2、布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、沉淀池及清水池，准备好照明设施以便夜间施工。
3、把振冲场地分为57个小区，每个区为一个单元，分区设置纵向、横向排污沟，保证泥浆及时排放到沉淀池，满足环保要求。
4、测量放样及布桩。按设计布桩形式总体布桩，每个单元桩位单独编号，测量放线时按各单元编号，每个桩位都用竹桩编号定位，布桩误差控制在2cm内。
5、在设计指定场地进行现场成桩试验，通过现场试验确定了满足设计要求所需的施工机具、施工工艺和技术参数，以此作为施工的依据。在施工的各项准备工作完成后，施工前由技术负责人根据试桩结果及设计要求向全体施工人员进行技术交底。
三、水利工程振冲碎石桩施工流程
振冲时采用排打法施工，所有振冲器一字形排开，从振冲区下游边逐渐向上游边推进。
1、造孔
开动高压水泵冲水，启动自动控制系统，待振冲器运转正常后，使振冲器徐徐贯入土中，振冲器下降速率控制在0.5-2.0m/min，造孔水压宜控制在0.3Mpa～0.8Mpa。
2、清孔
造孔结束后，将振冲器提出孔口，再以较快速度从原孔贯入，使桩孔畅通，为了便于填料加密，可将振冲器提升2-3次。
3、填料加密
向孔内倾倒部分石料压底，然后用振冲器反插至设计标高后上提30-50cm，待达到加密电流和留振时间后，可依次向上分段加密，加密段长度应符合设计要求，控制在30-50cm，加密水压宜控制在0.1Mpa～0.5Mpa。
4、淤泥处理
振冲产生的大量淤泥，由排污沟汇集到沉淀池，经沉淀后清水放入下游河道，污泥用泥浆泵抽至密封车，由密封车运至5km外的拦渣坝内。
5、质量控制
经现场试验确定的施工参数为造孔电流為100～140A，造孔水压为0.3MPa～0.8MPa，造孔速度不宜超过2m/min，加密电流为80～100A，加密水压为0.1MPa～0.5MPa，留振时间为8～15s，加密段长小于50cm，填料量指标每延米不小于0.7m3为参考值，桩距允许偏差±10 cm，桩径不小于0.8m，成孔中心与定位中心偏差不得大于10cm，桩顶中心与定位中心不得大于20cm。
填料量、密实电流、留振时间、加密段长四个要数是确保工程质量的关键所在。施工时密实电流和留振时间采用自动控制系统，每次的提升度高预先标注在振冲器导杆上，填料方式采用连续填料。
施工过程中详细记录了桩号、单桩造孔起、止时间、造孔水压、清孔时间、每个加密段长、每个加密段起止时间、每个加密段填料量、单桩填料量、加密电流、加密水压，会同现场监理工程师对每个孔进行孔位、孔深、孔斜和清孔验收，同时对碎石桩的桩距、桩径按2%的抽查率抽查。
四、碎石桩质量验收标准与检验方法
1、单桩复合地基处理效果检验
振冲碎石桩施工完成1月以上后（前期施工过振冲碎石桩养护期己超过），即进行单桩复合地基的静载荷压板的试验，试验数量为：每300根桩随机抽取1根进行检验，但总数不少于3根，抽样应有代表性，土质较差的地段抽样不少于2根。
2、复合地基承载力检验
静载荷压板试验是判定振冲碎石桩复全地基承载力的最主要、最直接和最真实的试验方法，试验的安全系数取1.5-2.0。试验确定振冲碎石桩复合地基的极限承载力是否能达到设计要求的沉降量计算标准：①、以粘性土为主的地基，取s/b或s/d=0.2所对应的荷载（b和d分别为压板宽度和直径）。②、当Q-S线上出现明显的拐点时，此拐点视为本复合地基的承载力极限值，可取该比例极限所对应的荷载，大于设计要求的100Kpa以上，即视为单桩复合地基达到设计要求。
3、碎石桩桩体密实度检验
抽样数量为总桩数的5%，检验方法采用重Ⅱ型动力触探测试，选取桩间土形心位置，取與贯入量10cm相应的击数平均什确定复合地基承载力标准值。平均值取值范围为桩顶或桩间土自然地面以下淤泥层1cm至桩端之间。
4、利用原始参数进行质量鉴定
振冲器配合碎石桩施工质量自动监控记录装置，进行连续的记录，监控碎石桩的整个造孔、制桩施工中的各种原始参数，以便检查每米桩终孔电流、每段桩密实电流及留振时间，作为质量鉴定的主要依据。
五、结束语
综上所述，振冲碎石桩技术的引用，对于提高我国水利工程施工建设质量有很大的帮助，不仅使得地基载重的能力大大提高，也使地基凝固的速率大大提升。在水利工程施工建设中应用该项技术可以更加便捷可靠地控制地基沉降量的问题，而且具有经济性、实用性等优点，推动我国水利工程建设快速安全稳定的向前发展，确保我国经济效益得到最大程度的优化。■
参考文献
[1] 田福文.振冲碎石桩在湘江航电砂砾石基础中的应用[J]. 湖南水利水电. 2012（03）.
[2] 文江云.黄沟一库除险加固工程振冲碎石桩设计[J]. 陕西水利. 2012（02）.
[3] 马永峰，周丁恒，张志豪，曹力桥.大型石化地基振冲碎石桩处理现场试验研究[J]. 岩土力学. 2015（S1）.
[4] 黎桂香.碎石桩复合地基承载力计算新探讨[J]. 广东水利水电. 2010（06）.
[5] 季钰.振冲碎石桩在发生渠进水闸工程中的应用[J]. 水利科技与经济. 2013（08）.
关键词： 振冲碎石桩；水利工程；施工流程；概况
水利工程是国家基础工程，在各个地方都得到重视，其工程质量更是重中之重，振冲碎石桩地基处理技术以其独特的优势在水利地基加固工程中的应用范围不断扩大。广泛适用于处理砂土、粉土、粉质黏土、素填土和杂填土等软弱地基。并且在工程中施工速度快，质量容易控制，是一种有效、简便、经济的地基施工方法。文章结合工程资料和现场考察结果，对工程地基采用了振冲法来进行地基处理，在施工中严格控制工程质量，制定详尽适合的施工方案，以便不断提高施工水平。
一、振冲碎石桩的概况
振冲碎石（砂）桩挤密法是指碎石桩法和砂桩合称为粗颗粒土桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入土孔中，形成大直径的碎石或砂所构成的密实桩体。 振动水冲法是1937年由德国凯勒公司设计制造出的具有现代振冲器雏形的机具，用来挤密砂石地基获得成功。20世纪60年代初，振冲法开始用来加固粘性土地基，由于用料是碎石，故称为碎石桩。振冲碎石桩施工技术在很多地基施工中都得到了广泛地应用，尤其是加固松砂地基、软土地基和粘土地基，碎石挤密桩具有良好的施工效果，能够更好的减少松散砂土之间的空隙，同时也能将碎石和原有的地基土进行复合，提升地基上部荷载承载力。
二、水利工程振冲碎石桩施工准备
1、振冲平台填筑。由于振冲区淤泥层较厚，属软塑状淤泥，机械无法进入施工。经项目部提出，业主、监理、设计、施工单位四方协商后决定对振冲区回填1.5m～2m的洞渣料和风化料作为振冲平台。回填料选用左岸输水（导流）隧洞明挖段风化料和洞挖渣料。
2、布置场内运输道路、道路两边的排水盲沟、纵向排水沟、料场、沉淀池及清水池，准备好照明设施以便夜间施工。
3、把振冲场地分为57个小区，每个区为一个单元，分区设置纵向、横向排污沟，保证泥浆及时排放到沉淀池，满足环保要求。
4、测量放样及布桩。按设计布桩形式总体布桩，每个单元桩位单独编号，测量放线时按各单元编号，每个桩位都用竹桩编号定位，布桩误差控制在2cm内。
5、在设计指定场地进行现场成桩试验，通过现场试验确定了满足设计要求所需的施工机具、施工工艺和技术参数，以此作为施工的依据。在施工的各项准备工作完成后，施工前由技术负责人根据试桩结果及设计要求向全体施工人员进行技术交底。
三、水利工程振冲碎石桩施工流程
振冲时采用排打法施工，所有振冲器一字形排开，从振冲区下游边逐渐向上游边推进。
1、造孔
开动高压水泵冲水，启动自动控制系统，待振冲器运转正常后，使振冲器徐徐贯入土中，振冲器下降速率控制在0.5-2.0m/min，造孔水压宜控制在0.3Mpa～0.8Mpa。
2、清孔
造孔结束后，将振冲器提出孔口，再以较快速度从原孔贯入，使桩孔畅通，为了便于填料加密，可将振冲器提升2-3次。
3、填料加密
向孔内倾倒部分石料压底，然后用振冲器反插至设计标高后上提30-50cm，待达到加密电流和留振时间后，可依次向上分段加密，加密段长度应符合设计要求，控制在30-50cm，加密水压宜控制在0.1Mpa～0.5Mpa。
4、淤泥处理
振冲产生的大量淤泥，由排污沟汇集到沉淀池，经沉淀后清水放入下游河道，污泥用泥浆泵抽至密封车，由密封车运至5km外的拦渣坝内。
5、质量控制
经现场试验确定的施工参数为造孔电流為100～140A，造孔水压为0.3MPa～0.8MPa，造孔速度不宜超过2m/min，加密电流为80～100A，加密水压为0.1MPa～0.5MPa，留振时间为8～15s，加密段长小于50cm，填料量指标每延米不小于0.7m3为参考值，桩距允许偏差±10 cm，桩径不小于0.8m，成孔中心与定位中心偏差不得大于10cm，桩顶中心与定位中心不得大于20cm。
填料量、密实电流、留振时间、加密段长四个要数是确保工程质量的关键所在。施工时密实电流和留振时间采用自动控制系统，每次的提升度高预先标注在振冲器导杆上，填料方式采用连续填料。
施工过程中详细记录了桩号、单桩造孔起、止时间、造孔水压、清孔时间、每个加密段长、每个加密段起止时间、每个加密段填料量、单桩填料量、加密电流、加密水压，会同现场监理工程师对每个孔进行孔位、孔深、孔斜和清孔验收，同时对碎石桩的桩距、桩径按2%的抽查率抽查。
四、碎石桩质量验收标准与检验方法
1、单桩复合地基处理效果检验
振冲碎石桩施工完成1月以上后（前期施工过振冲碎石桩养护期己超过），即进行单桩复合地基的静载荷压板的试验，试验数量为：每300根桩随机抽取1根进行检验，但总数不少于3根，抽样应有代表性，土质较差的地段抽样不少于2根。
2、复合地基承载力检验
静载荷压板试验是判定振冲碎石桩复全地基承载力的最主要、最直接和最真实的试验方法，试验的安全系数取1.5-2.0。试验确定振冲碎石桩复合地基的极限承载力是否能达到设计要求的沉降量计算标准：①、以粘性土为主的地基，取s/b或s/d=0.2所对应的荷载（b和d分别为压板宽度和直径）。②、当Q-S线上出现明显的拐点时，此拐点视为本复合地基的承载力极限值，可取该比例极限所对应的荷载，大于设计要求的100Kpa以上，即视为单桩复合地基达到设计要求。
3、碎石桩桩体密实度检验
抽样数量为总桩数的5%，检验方法采用重Ⅱ型动力触探测试，选取桩间土形心位置，取與贯入量10cm相应的击数平均什确定复合地基承载力标准值。平均值取值范围为桩顶或桩间土自然地面以下淤泥层1cm至桩端之间。
4、利用原始参数进行质量鉴定
振冲器配合碎石桩施工质量自动监控记录装置，进行连续的记录，监控碎石桩的整个造孔、制桩施工中的各种原始参数，以便检查每米桩终孔电流、每段桩密实电流及留振时间，作为质量鉴定的主要依据。
五、结束语
综上所述，振冲碎石桩技术的引用，对于提高我国水利工程施工建设质量有很大的帮助，不仅使得地基载重的能力大大提高，也使地基凝固的速率大大提升。在水利工程施工建设中应用该项技术可以更加便捷可靠地控制地基沉降量的问题，而且具有经济性、实用性等优点，推动我国水利工程建设快速安全稳定的向前发展，确保我国经济效益得到最大程度的优化。■
参考文献
[1] 田福文.振冲碎石桩在湘江航电砂砾石基础中的应用[J]. 湖南水利水电. 2012（03）.
[2] 文江云.黄沟一库除险加固工程振冲碎石桩设计[J]. 陕西水利. 2012（02）.
[3] 马永峰，周丁恒，张志豪，曹力桥.大型石化地基振冲碎石桩处理现场试验研究[J]. 岩土力学. 2015（S1）.
[4] 黎桂香.碎石桩复合地基承载力计算新探讨[J]. 广东水利水电. 2010（06）.
[5] 季钰.振冲碎石桩在发生渠进水闸工程中的应用[J]. 水利科技与经济. 2013（08）.