水泥攪拌樁在水閘軟基處理中的應(yīng)用

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1、水泥攪拌樁在水閘軟基處理中的應(yīng)用王雪莎東莞市水利勘測設(shè)計院有限公司廣東東莞523000摘要：水泥攪拌樁是水閘工程軟基處理最為常用的方法之一，具有施工速度快、施工方便、工后沉降小等諸多優(yōu)點。木文主要針對水泥攪拌樁在水閘處理中的應(yīng)用展開了探討，結(jié)合了?體的工程實例，對閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計和地基處理方案作了詳細的闡述,并系統(tǒng)分析了觀測成果，以期能為有關(guān)方面的需要提供參考借鑒。關(guān)鍵詞：水泥攪拌樁；水閘；軟基處理所謂水泥攪拌樁，是屬于復合地基處理方法中較常用的一種，是通過專用攪拌設(shè)備，將固化劑與地基土就地強制攪拌后，并在一定的時間通過水泥水化物與地基土間一系列的化學物理作用

2、，從而形成有一定強度的水泥土固結(jié)體。而水泥攪拌樁在軟土地基的處理中有著極大的幫助，特別是在水閘軟基處理中。基于此,木文就水泥攪拌樁在水閘處理中的應(yīng)用進行了探討，相信對水閘軟基的處理有一定的幫助。1工程簡介某水閘主要功能是防洪、擋潮、排澇，解決木地區(qū)威脅最大的洪、潮和內(nèi)澇等災(zāi)害，并擔負灌溉及連接兩岸交通等作用。該水閘是在原來的水閘上重建，新閘軸線距外江約28m。閘址基巖埋深在33m左右，基巖為白堊系（K）砂礫巖?；鶐r上第四系屬海相沖積成因，為淤泥、淤泥質(zhì)黏土、黏土、粉質(zhì)黏土、粉細砂、中砂等。間長為16.5m。水閘底板高程-2.50m。工作門選用直升平面鋼閘門

3、。交通橋?qū)挒?m,橋面高程為4.90m。閘外江側(cè)消力池L＜為8.0m,池深0.5m;內(nèi)、外側(cè)海漫段長度分別為10.0m、18.0m;內(nèi)、外側(cè)防沖槽寬均為6.0m。閘址場地的表層淤泥層很厚，抗滑、沖、震的穩(wěn)定性差，地基的承載力差，作為木工程堤岸的持力層需先進行地基加固處理。2閘室結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1結(jié)構(gòu)布置閘室采用鋼筋混凝土整體塢型結(jié)構(gòu)，長16.5m,寬20.0m,中墩、邊墩厚均1.0m。底板高程-2.50m,底板厚1.0m,閘墩頂高程4.90m。兩邊孔設(shè)置胸墻以降低閘門的高度，胸墻底高程1.5m。閘頂交通橋布置在閘室的內(nèi)河側(cè)，橋面寬8.0m。2.2相關(guān)計算2.2

4、.1穩(wěn)定計算閘室基礎(chǔ)底面高程為-3.50m，根據(jù)地質(zhì)勘察，閘底板座落于淤泥層上，層厚8.20?13.25m,承載力建議值僅為40kPa?；A(chǔ)底面與地基土之間的摩擦系數(shù)取0.1。閘室的穩(wěn)定分析按根據(jù)SL256-2001《水閘設(shè)計規(guī)范》進行。閘室各工況穩(wěn)定計算結(jié)果見表1。計算結(jié)果表明，閘室地基承載力、抗滑穩(wěn)定均不滿足要求，檢修1、檢修2工況地基應(yīng)力不均勻系數(shù)也不滿足要求，因此需進行地基加固處理。2.2.2沉降計算閘室沉降只驗算閘室地基的最終沉降量。按SL256-2001《水閘設(shè)計規(guī)范》進行，地基沉降量修正系數(shù)，可采用1.6。地基壓縮層計算深度按計算層面處土的附

5、加應(yīng)力與自重應(yīng)力之比為0.1控制。經(jīng)計算，加固前閘室地基最終沉降量為67.9cm,超過規(guī)范要求的15cm,需進行地基處理。2.2.3防滲計算閘底板座落于淤泥層上，該土層含較多粉砂薄層，滲透系數(shù)為4.99&timeS;10-6cm/S。根據(jù)《水閘設(shè)計規(guī)范》，需計算最大水頭差下的水平段和出口段的滲流坡降。最大水頭差為3.08m,閘室長16.5m,底板厚1.0m,下設(shè)1.2m深、1.0m厚齒坎。采用改進阻力系數(shù)法進行抗?jié)B穩(wěn)定性驗算，經(jīng)計算，閘基水平段滲流坡降為0.11,出U段滲流坡降為0.33。地基為淤泥按軟黏土考慮，水平段、出口段規(guī)范允許值分別為0.35和0.

6、65,故防滲設(shè)計滿足要求。3地基處理方案3.1處理方案比選根據(jù)閘室相關(guān)設(shè)計計算，閘室基底基礎(chǔ)下的淤泥土的地基承載力不能滿足規(guī)范要求，因此，必須對其地基進行基礎(chǔ)處理?；A(chǔ)處理方案有：預應(yīng)力混凝土管樁+水泥攪拌樁方案（方案一）、全套管灌注樁（方案二）及水泥攪拌樁方案（方案三）。各方案優(yōu)缺點見表2。經(jīng)比較，水泥攪拌樁施工過程比較簡單，施工質(zhì)量易于控制，因此，推薦水泥攪拌樁方案為本工程選定方案。3.2攪拌樁布置根據(jù)地質(zhì)條件和當?shù)匾呀?jīng)實施的同類工程經(jīng)驗，初步選用等級為42.5級的普通硅酸鹽水泥為固化劑，水泥摻量暫定為15%?20%。初定與攪拌樁樁身水泥土配比相同的室

7、內(nèi)加固土試塊，在標準養(yǎng)護條件下90d齡期的立方體抗壓強度平均值為1.2MPa。攪拌樁在施工前應(yīng)進行水泥土試驗，以確定合適的相關(guān)參數(shù)。水泥攪拌樁采用準600mm@1200mm×1000mm，面積置換率為23.6%，長12m，樁尖高程-15.80m，位于淤泥質(zhì)黏土中。為增強閘基的抗?jié)B穩(wěn)定，閘室底板四周布置了準600mm、長12m的密排水泥攪拌樁，形成防滲圍封體系。經(jīng)計算，水泥攪拌樁單樁豎向承載力特征值138.3kPa，復合地基承載力特征值127.5kPa，復合地基沉降值為13.2cm。根據(jù)工程經(jīng)驗，處理后的閘室基礎(chǔ)底面與地基土之間的摩檫系數(shù)可達0.

8、30以上，取0.30,則基礎(chǔ)處理后閘室穩(wěn)定分析成果見表3。根據(jù)計算