【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种振冲碎石桩的处理方法，具体为一种土石坝坝基振冲碎石桩处理方法，该方法专用于水利工程。
技术介绍
1、一般而言，土石坝是利用坝址附近土石料填筑（碾压或夯实）而成的一类挡水建筑物，因而也被称“当地材料坝”。由于土石坝具有就地取材造价低、对地形地质条件适应性强、施工技术简单及筑坝经验丰富等优点而被广泛应用。根据国际大坝委员会数据，全球目前有水坝800000余座，其中土石坝所占的比例约为83%，而在我国土石坝在水坝所占的比例更是高达95%以上。
2、随着土石坝的广泛应用，相对应的诸多复杂工程问题也随之出现，有些问题已不能再依靠传统经验解决，如地基处理、渗流分析等。与混凝土坝对地基的适应性较高不同，土石坝对地基适应性较差，因此，土石坝对坝基的要求更高。在大坝施工前首先需对坝基进行充分的加固处理，据统计资料显示，土石坝失事事故多是由于坝基问题引起。因此，加强对大坝坝基加固处理研究是维护大坝工程安全的实际需求。
3、振冲碎石桩是采用振冲法施工的一种散体材料桩，是一种常用的地基处理方法。具体而言，在振冲器水平振动和高压水或高压空气的作用下，使松散地基土振密，或在地基土层中成孔后，回填性能稳定的硬质粗颗粒材料，经振密形成增强体和周围地基土形成复合地基的地基处理方法。
4、现有技术中，1）公布号为cn112854144a的专利公开了一种深厚淤泥层上土石坝的构筑结构及其施工方法，该技术方案仅仅是通过实际施工的方式，形成了一种构筑结构，并没有经过仿真模拟，不能对水库的坝基沉降进行预测模拟，不能相对准
5、此外，振冲碎石桩施工通常采用振冲法单一工艺，按照造孔、清孔、填料、加密四个阶段逐一进行；其中，造孔、清孔是保证振冲碎石桩顺利实施的关键工序；而填料、加密则是保证振冲碎石桩施工质量的重要工序。对于淤泥、淤泥质土、低液限黏土地基，由于地基土承载力较低，振冲桩造孔阶段经常发生塌孔缩径等问题，为防止孔壁过早坍塌，往往提前进行填料，用碎石进行护壁，确保能够振冲成孔、造孔继续进行，但并没有建立模型分析以及监测数据分析，仅仅是基于传统的方式施工，并且由于振冲的物理过程相对复杂，理论研究、数值模型等尚不能满足工程实践需要。目前实际工程应用中的设计及参数选择等仍然以工程经验和现场实践为依据，振冲碎石桩在不同实际条件下并不能满足实际需求。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决目前实际工程应用中的设计及参数选择等仍然以工程经验和现场实践为依据，振冲技术在不同条件下的适用性仍需进一步讨论和验证的问题而提供一种土石坝坝基振冲碎石桩处理方法。
2、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：一种土石坝坝基振冲碎石桩处理方法，该处理方法包括以下步骤：
3、步骤一，调研分析，收集坝基的资料，并对资料整理与归纳；
4、步骤二，建立模型及模拟分析，采用数值计算分析软件建立实际工程数值模型，并基于实际工程数值模型进行数值模拟试验，得到数值模拟计算分析结果；
5、步骤三，现场监测数据分析，利用现场监测仪器对坝基进行振冲碎石桩桩体单桩竖向承载力试验和振冲碎石桩桩间土竖向承载力试验以及振冲碎石桩桩体动力触探检测和振冲碎石桩桩间土原位测试，用以监测实际工程变形、应力和渗漏数据，并对现场监测数据进行整编，并根据整编后的现场监测数据分析坝基的变化规律，得到现场监测数据分析结果；
6、步骤四，对比评价，将所述数值模拟计算分析结果和现场监测数据分析结果进行对比，论证振冲碎石桩变更范围的合理性；
7、步骤五，坝基变形预报分析，采用数值模拟实验和现场监测数据，分析各种工作性态下坝基振冲碎石桩处理效果，根据所分析得出的复合地基承载力、变形量及抗剪强度指标，对振冲碎石桩范围进行确定，以确定振冲碎石桩范围变化对地基稳定性的影响，进而预测预报水库运行过程中的坝基沉降；
8、其中，对振冲碎石桩范围进行确定具体包括：
9、1）将所述数值模拟计算分析结果进行划分，将桩体单桩竖向承载力的施加荷载进行分级，并根据模型得出模拟的对应桩顶沉降量，将振冲碎石桩桩间土竖向承载力的施加荷载进行分级，并根据模型得出模拟的对应桩顶沉降量；
10、2）将桩体动力触探检测的桩基区域进行划分，并根据模型得出模拟的对应变形模量；将振冲碎石桩桩间土原位测试的底层进行划分，并根据模型得出模拟的对应抗剪强度、压缩模量以及变形模量；
11、3）对计算结果进行分析比对，以确定振冲碎石桩范围。
12、作为本专利技术进一步的技术方案：所述资料包括坝基土体类型，并且坝基土体类型划分为：
13、第四系冲洪积堆积层，分布于上坝线老河床底部，厚5～20m；
14、第四系崩积堆积层，分布于老河床两岸及底部，厚5～50m；
15、第四系全新统湖积堆积层ⅰ，分布于上坝线右岸，厚7～25m；
16、第四系全新统湖积堆积层ⅱ，分布于下坝线左岸，厚21～28m；
17、第四系全新统冲洪积堆积层，分布于现代河床，厚5～15m；
18、第四系全新统崩坡堆积层，分布于两岸斜坡及坡脚部位，厚3～20m；
19、第四系全新统残坡积层，分布于左岸斜坡及坡脚部位，厚1.5～13m。
20、作为本专利技术进一步的技术方案：所述第四系全新统湖积堆积层ⅰ为多层结构，从下至上依次为：湖积堆积第一层、湖积堆积第二层、湖积堆积第三层、湖积堆积第四层和湖积堆积第五层；
21、其中，所述湖积堆积第一层为砂，厚9.5～10.0m；所述湖积堆积第二层为粉土，厚2.0～2.1m；所述湖积堆积第三层为粉质粘土，包括两层，下层厚3.0～20.0m，上层厚2.0～8.71m；所述湖积堆积第四层为粉质粘土夹碎砾石，厚2.2—2.4m；所述湖积堆积第五层为砾石夹粉质粘土，厚4.3～7.5m。
22、作为本专利技术进一步的技术方案：所述第四系全新统湖积堆积层ⅱ为多层结构，从下至上依次为：湖积堆积层ⅱ第一层、湖积堆积层ⅱ第二层、湖积堆积层ⅱ第三层和湖积堆积层ⅱ第四层；
23、其中，所述湖积堆积层ⅱ第一层为粉质粘土夹碎砾石，厚为1.1～6.0m；所述湖积堆积层ⅱ第二层为粉质粘土，厚13.5～16m；所述湖积堆积层ⅱ第三层为漂卵砾石夹粉质粘土，厚1.8～3.7m；所述湖积堆积层ⅱ第四层为粉土。...
【技术保护点】
1.一种土石坝坝基振冲碎石桩处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤一具体包括：所述资料包括坝基土体类型，并且坝基土体类型划分为：
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述第四系全新统湖积堆积层Ⅰ为多层结构，从下至上依次为：湖积堆积第一层、湖积堆积第二层、湖积堆积第三层、湖积堆积第四层和湖积堆积第五层；
4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述第四系全新统湖积堆积层Ⅱ为多层结构，从下至上依次为：湖积堆积层Ⅱ第一层、湖积堆积层Ⅱ第二层、湖积堆积层Ⅱ第三层和湖积堆积层Ⅱ第四层；
5.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述第四系全新统冲洪积堆积层为多层结构，从下至上依次为冲洪积堆积层第一层和冲洪积堆积层第二层；其中，所述冲洪积堆积层第一层为砾石夹砂，厚1.5～7m；所述冲洪积堆积层第二层为砂卵砾石，厚5～13m。
6.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤三中，所述振冲碎石桩桩体单桩竖向承载力试验和振冲碎石桩桩间土竖向承载力试验具体
7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于：步骤S1中，加载荷载采用慢速维持荷载法，具体包括：
8.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于：步骤S3中，单桩承载力特征值按相对变形值确定，具体包括：
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤三中，所述振冲碎石桩桩体动力触探检测和振冲碎石桩桩间土原位测试具体包括：
10.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：步骤五中，所述复合地基承载力、变形量及抗剪强度指标的计算，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种土石坝坝基振冲碎石桩处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，步骤一具体包括：所述资料包括坝基土体类型，并且坝基土体类型划分为：
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述第四系全新统湖积堆积层ⅰ为多层结构，从下至上依次为：湖积堆积第一层、湖积堆积第二层、湖积堆积第三层、湖积堆积第四层和湖积堆积第五层；
4.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述第四系全新统湖积堆积层ⅱ为多层结构，从下至上依次为：湖积堆积层ⅱ第一层、湖积堆积层ⅱ第二层、湖积堆积层ⅱ第三层和湖积堆积层ⅱ第四层；
5.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于：所述第四系全新统冲洪积堆积层为多层结构，从下至上依次为冲洪积堆积层第一层和冲洪积堆积层第二层...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯程，焦致锐，潘思洁，王涛，张新标，刘兴友，刘小容，邓春秀，曹选平，刘振明，
申请(专利权)人：中水君信工程勘察设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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