Page 17 - 2024年第55卷第11期

表 ７ 拉哇工程Ⅱ期测算结果统计
桩间距?ｍ 平均桩径?ｍ 面积置换率?％ 体积置换率?％ 设计置换率?％
Ⅱ期 Ａ区 ３．０ １．０９ ９．２６ １０．８７ ８．７
Ⅱ期 Ｂ区 ２．５ １．１６ １５．１２ １５．１０ １２．５

由上述，采用施工过程智能化监控系统，可以实时获得施工过程中桩位、填料量、加密电流和留
振时间等施工参数；通过 ４．３节提出的桩径测算方法，可实时分析桩径和成桩形态；采用 ４．２节提出
的体积置换率可以代替式（ ４）中的面积置换率评估地基加固效果。可见智能化监控系统的应用既有利
于加强施工质量控制，又可为施工结束后的复合地基检测提供科学依据。
（２）振冲碎石桩质量检验的动力触探方法。重型动力触探是规范建议的桩体密实度检测方法。超
深碎石桩的重型动力触探测试，当探杆过长时，锤击过程中会导致探杆明显侧向弯曲，能量损耗增
大，从而增加锤击次数。因此，需要引入修正系数，对锤击数进行杆长修正。然而，目前关于杆长修
正的理论方法和工程经验仍不成熟。将重型动力触探作为超深碎石桩施工质量检测手段的必要性和合
理性还有待探讨。
拉哇工程应用物联网信息化控制平台对振冲桩施工过程中的电流、留振时间进行了实时监测，并
通过体积置换率和桩径等对加固效果作出了综合评价，一方面可以保证施工质量的可控性，另一方面
这些操作本身也完成了对碎石桩的质量检测。实际上，振冲施工的加密电流、留振时间和动力触探的
锤击数具有相似的物理背景。因此，施工完成后采用动力触探对碎石桩进行再次检测，似无必要。随
着智能化监控技术的不断改进和日臻完善，可以适当减少动力触探检测桩体密实度的数量要求，并期
望最终形成替代重型动力触探方法的质量检测体系。
（ ３）振冲工程智能施工。作为对振冲施工大数据的初步分析和研究，本文所述的计算分析工作基
本上是在施工结束后开展的。例如，通过桩型测算，发现了影响本工程桩身缩径的施工因素是加密段
长度控制问题，提出加密段长度（０．５～１．０ｍ）、加密电流和留振时间均应满足设计要求的施工控制方
法。如果能在施工过程中及时发现问题，将更有利于控制施工质量。
因此，今后应在大数据基础上开发能够实时提供智能决策的信息化平台，帮助施工人员及时识别施
工中穿越不同地层的信息，提供优化操作的建议，对不良操作行为发出预警，以期获得更好的加固效果。
在这方面，机器学习和人工智能方法将大有可为，这也将是学术界今后开展深入研究的一个重要方向。

７ 结论

本文结合拉哇水电站高围堰地基振冲加固工程，介绍了大功率超深碎石桩振冲施工智能化监测系
统，并应用于 ２６２３根振冲碎石桩的数据采集，数据完整率达到了 ９９．８％。在监测数据分析基础上，深
入探讨了振冲碎石桩加固地基质量检测问题。主要结论如下：
（ １）采用智能化监测系统可以对振冲碎石桩施工中的孔位、孔深、电流、电压、水压、水量和填
料量等进行动态跟踪，为合理确定贯入电流、贯入速率、填料量、加密电流、留振时间等施工技术参
数提供参考。
（ ２）基于碎石桩的孔位、孔深、填料量等监测数据统计分析，可确定振冲碎石桩复合地基的体积
置换率。拉哇工程复合地基综合体积置换率，当桩间距为 ２．５和 ３．０ｍ时分别为 １５．１０％和 １０．８７％，均
大于设计置换率，加固效果良好。
（ ３）基于碎石桩的填料量和加密段高度等实时监测数据，可测算碎石桩桩径和成桩型态。拉哇工
程上游围堰Ⅱ期加固数据分析表明，碎石桩成桩平均直径为 １．１３ｍ，满足设计桩径大于 １．０ｍ的要求。
（４）振冲碎石桩施工质量控制的三个要素是加密段长度、加密电流和留振时间。严格控制加密段
长度（０．５～１．０ｍ）是前提，再结合智能系统控制加密电流和留振时间满足施工要求，才能保证施工质
量，也可有效防止在软弱土层处桩体发生局部缩径。

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