無填料振沖密實法處理深厚吹填土地基的工程應用

摘 要： 文章以濰坊港中港區西作業區液化品庫區地基（預）處理工程為例，圍繞無填料振沖密實法展開探究，先闡述了無填料振沖擠密法施工工藝原理與工藝應用要點，并分析了項目的施工難點與解決措施，希望可以為有關工程施工單位提供借鑒。

關鍵詞： 無填料振沖密實法;吹填土層;地基工程

一、 引言

無填料振沖密實法多用于對黏粒不超過10 % 的中砂以及粗砂地基進行處理，其具有施工速度快、成本低、工期短的優點。通過在振沖器的作用，土體結構遭到破壞，伴隨孔隙水壓力的增加，土粒重新排列，地基結構變得更為密實。在應用該工藝的過程中，需加強振沖造孔、振沖致密等環節的技術控制。

二、項目概況

濰坊港中港區西作業區液化品庫區地基（預）處理工程位于山東省，工程工期為7個月。該工程包含引堤區、堆場護岸區、碼頭區、航道區和道路區，整體地基處理面積在27.8萬m2左右，被劃分為Ⅰ區和Ⅱ區，前者區域面積大約為4萬m2，后者區域面積達到23.7萬m2。因為吹填場地和周邊圍堤相鄰，周圍圍堤放坡區域上部吹填土層厚度有一定變化，施工過程中該區域吹填土厚度小于5m的部分可采用2000KN.m強夯進行地基處理，加固深度應根據吹填土層的實際厚度變化而變化，對于超出5m的部分則采用無填料振沖擠密法施工。

三、 無填料振沖擠密法施工工藝的應用

（一）工藝原理

無填料振沖擠密法，摒棄傳統填料施工的弊端，實施無填料方式進行振沖與擠密施工。其工藝原理如下：主要在振沖器的作用下，按照要求向土體施加水平振動與側向擠壓作用力，達到破壞土體的作用，促使孔隙水壓力的增加。而在土體結構被破壞后，土粒會向著低勢能位置方向進行轉移，從而土粒重新排列，土體結構也會變得更為密實。當孔隙水壓力升高達到一定數值時，土體便會出現液化現象，最后孔隙水壓力消失，這時土體變得更為牢固，達到土體加固的作用。

（二）無填料振沖密實法工藝要點

1. 施工工藝流程（圖1）

結合圖1可知，工程施工應用之前，施工單位須做好施工場地平整、組裝設備與接通水電工作，而后才能開展測量放線。測量放線時，按照等邊三角形進行布置，并確保測量數據的準確性，再開展振沖密實法施工。

2. 關鍵工序控制

針對吹填土厚度超過5m的部分，實施無填料振沖密實法。具體施工時，工序操作控制要點如下：首先，確定施工區域，在開始施工之前，必須提前三小時，對這一范圍開展灌水工作，確保表面干砂層的飽和度能夠相應有所加強，從而有利于提高上部砂土的振沖以及密實成效。此外，針對定位環節，必須保證振沖孔位是完全對準狀態;成樁時，必須注意以下幾點：①當慢速振沖下沉到地面之下大概15m處，留振時長為20s;②對于慢速振沖上拔到孔口的位置，留振時長為120s;③當慢速振沖下沉到大概14.5m左右的地方時，留振時長為20s;④當慢速振沖上拔0.5 m的高度時，留振時長為15～20s;⑤據此類推，每次上拔0.5 m的高度，相應各段的留振時長在15～20s;⑥達到孔口的地方，留振時長為60s;⑦重新振沖下沉到10 m左右的位置時，留振時長為20s;⑧慢速振沖上拔0.5 m，留振的時長在15～20s，由此可得，當上拔的高度為0.5 m時，每段留振的時長會在15～20s;⑨上拔到達孔口時，留振的時長為60s（在第三次上拔過程中用人工或機械向樁孔內填砂密實，保證不形成孔洞）;⑩成樁結束，關閉水泵及振沖器，移至下一組樁;此外，全部樁位施工完成后，再進行密實碾壓處理。先穩壓一遍，再采用1000KN.m能級滿夯一遍。需要注意的是，由于振沖結束的區域可能會含有黏土，為降低壓實施工難度，采用推土機進行整平，再進行振動碾壓。

3. 施工過程中的質量控制

（1）樁位偏差控制

在無填料振沖密實法工藝應用過程中，很容易出現孔位偏移現象。對此，可以采取以下措施：若是因為土質不均勻導致出現造孔位往土質偏軟區域偏移的問題，可以將振沖器靠近硬土的區域來進行作業，對樁位以及造孔偏移量的大小，則必須經過現場施工進行確定;若振沖器發生偏移的原因是由于振沖器導管上橫拉桿繩拉力方向有偏差，抑或是松緊程度不相匹配，需修改拉繩方向以及松緊度;若制樁已經完成，仍出現偏移的問題，則應重新確定樁位，二次開展造孔至偏移處，再采取加密成樁的處理方式。

（2）成樁孔深把握

為避免成樁深度過深或過淺，施工人員需對此實施質量控制。首先，當順利完成振沖器以及導管的安裝工作時，須借助鋼尺來進行測量，然后對振沖器以及導管進行標注，將長度準確標記出來，通常0.5m為一段，施工人員借此對振沖器入土深度進行控制;再者，根據地面高程來明確好應造孔的深度;最后，在施工時，若地面發生下沉抑或是淤積抬高之類的問題，必須調整振沖器的入土深度，保證成樁長度滿足要求。

四、 施工難點分析及解決

（一）場地承載力的提升

在該地基處理工程中，存在著場地承載力差的問題。主要表現為地表看起來干燥，實際內含水分較多，施工人員面臨掉進泥土中的危險，同時也阻礙了大型機械設備施工的順利開展。所以，我們在試驗區四周挖溝排水，以便排除多余的水分，然而場地硬化效果較低，難以達到預期的要求，致使場地承載力一直得不到提升。通過查閱粉土的相關資料，得知含水量一旦超過20 % ，粉土的承載比強度急劇下降，而大型設備的使用則必須減少排水溝水位以上土體的含水量，利用擾動能力將水分排出。

對此，我們采取以下措施：水上挖機擾動加推土機碾壓方式進行場地聯合施工，如圖2（a）（b）所示。在水上挖機擾動作業時，要求深度控制在1m左右，而間距則控制在2m左右，頻率為每天擾動一遍;在推土機碾壓作業時，注意在挖機擾動結束后碾壓兩遍，便于取得良好施工效果，后期普通挖掘機就能在上面作業行走，6d后履帶吊帶鋼板可以施工，實現了場地承載力的提升。

（二）電纜架空

該項目施工中，因為場地施工情況較為復雜，要求電纜全部架空。吊機操作過程中，施工結束一組后才能進行下一組的施工，如果電纜全部架空，吊機移動的頻率會有所增加，對于電纜架空操作難度有所提高。對此，我們將操作柜與柴油發電機一起放在吊機尾部。通過采取該技術措施，不僅避免在拖電纜人力方面的浪費，還提高施工效率，使得項目經濟效益得以增加，這也突破擠密振沖施工中發電機放在吊機尾部的歷史記錄。

五、結語

無填料振沖密實法，與傳統地基處理工藝相比，該工藝具有較多的應用優勢，不僅施工較為簡便，而且還能取得較好的地基處理加固效果。為此，在文章工程建設過程中，施工方法主要用于吹填土厚度超過5m的部分。在強化無填料振沖密實法施工工藝的同時，需要加強場地承載力控制、電纜全部架空吊機施工控制，最終地基處理質量得以提高，在規定工期內完成地基處理加固任務。

參考文獻：

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作者簡介：? 孟元飛，江蘇樂筑建設工程有限公司。