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4.2 硬梁包水电站智能振冲 硬梁包水电站位于泸定县境内的大渡河上，采用“混凝土水闸和面板堆
石坝+左岸引水系统+地下厂房”的枢纽布置方案，如图 7（a）所示，总装机容量 1116 MW。硬梁包河床
覆盖层最大厚度为 129.7 m，从下至上可分为①—⑤层，如图 7（b）所示，其中④层以粉土、粉质黏土
为主，含细砂、中细砂透镜体。针对工程面临抗剪强度和承载力不足、沉降量过大及④层地震液化等
工程地质难题，采用振冲碎石桩处理。振冲时采用部分引孔工艺，即先由潜孔锤在⑤层成孔，再利用
220 kW 振冲器造孔并制桩。工后检测表明碎石桩承载力特征值普遍在 900 kPa 以上，处理区抗液化安
全系数是未处理区的 1.8 ~ 2.0 倍。

图 7 硬梁包水电站坝基振冲处理设计及实践

硬梁包水电站从机理模型、施工装备、管理平台和质量评价等方面开展了智能振冲研究工作 ［27］ ，
如图 7（c）所示。机理模型方面，建立了振冲碎石桩机石土三域作用和底中顶三区平衡的成桩机理，建
立了智能振冲控制模型和方法 ［27，48-49］ ；施工装备方面，研发了振冲工艺过程控制设备，实现了精准计
量、交互上料的填料系统 ［37］ ，手动自动一体、安全保证的升降控制系统，以及双模控制、限流降频的
电气控制系统；管理平台方面，采用“云-边-端”架构，建立了系统化振冲数据处理与算法流程，实
现了施工质量表单自动生成与在线流转；质量评价方面，构建了基于过程大数据的质量评价体系并实
现了在线质量验评。
智能振冲实现了留振过程的精准控制，并且能够严格按照设定的施工标准控制留振过程，留振时
间误差不超过 1 s，同等条件下人工控制误差可达到 10 s；智能振冲能将留振深度误差控制在 0.2 m 以
内，而人工控制的误差可达到 2 m。智能振冲避免了施工漏振，REL 由人工施工的 70% 提高至 90%。
得益于填料的准确计量和在线监控，智能振冲技术使单位长度填料量提高了 27.1%，确保了碎石桩的
质量，如图 7（d）所示。
随着我国水电工程开发逐渐聚集在西南高海拔地区，工程坝基基本位于以冰川、冰原和重力堆积
作用为主导的青藏高原及过渡区的深厚覆盖层上，其振冲碎石桩处理可达千万米级，处理深度将达到
60 ~ 90 m，不仅工程投资大、施工工期长，而且面临更大的施工质量控制难题。结合本文案例分析和
超深厚覆盖层地基处理试验 ［50］ ，认为未来复杂坝基振冲碎石桩处理面临的挑战与突破方向是：（1）超

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