水泥攪拌樁處理水閘軟基的應(yīng)用分析.pdf

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1、第44卷第15期人民長江VoI．44．No．152013年8月YangtzeRiverAug．，2013文章編號(hào)：1001—4179(2013)15—0041一O3水泥攪拌樁處理水閘軟基的應(yīng)用分析況娟娟(廣州市水務(wù)規(guī)劃勘測設(shè)計(jì)研究院，廣東廣州510640)摘要：介紹了水泥攪拌樁處理廣州市南沙區(qū)萬頃沙地區(qū)3座水閘軟土地基的工程實(shí)例。采用長16～20Il的攪拌樁處理深厚軟基(15～48Il1)，攪拌樁上部6m長度施工時(shí)采用三噴六攪工藝，下部采用二噴四攪工藝，平面布置采用格柵與柱狀相結(jié)合的形式，既滿足地基承載力的要求，又減少了沉

2、降量，并可兼作基坑支護(hù)。3座水閘分別于2007年和2009年完工，檢測數(shù)據(jù)表明，其整體沉降量和不均勻沉降量較小，處理效果顯著。關(guān)鍵詞：格柵布置；水泥摻入量；強(qiáng)度檢測；沉降變形；水泥攪拌樁中圖法分類號(hào)：TV66文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A廣州南沙地區(qū)緊靠出?？?，大部分區(qū)域已圍墾填2地質(zhì)資料海造地，填土下面是深厚的淤泥或淤泥質(zhì)土，在此處修建構(gòu)筑物時(shí)必須對(duì)地基進(jìn)行處理。水閘、泵站、堤防等13涌西與l4、17涌西水閘分別相距0．89km和水利工程建(構(gòu))筑物，基底應(yīng)力一般不大(100～1404．3km，在鉆孔深度范圍內(nèi)，地基土由第四紀(jì)沖淤積層k

3、Pa)，對(duì)地基承載力要求不是很高，故大部分工程可(Q“)和下古界風(fēng)化基巖(P)組成。3座水閘的巖土采用復(fù)合地基。而深層水泥攪拌樁由于成本低、工期層相近，由上至下分別為淤泥、粉質(zhì)黏土或粉砂、淤泥短、處理效果顯著，應(yīng)用較為廣泛。本文介紹水泥攪拌質(zhì)土或淤泥質(zhì)粉細(xì)砂、中粗砂或砂質(zhì)黏土、強(qiáng)風(fēng)化混合樁處理南沙萬頃沙3座水閘軟土地基的工程實(shí)例，并巖、弱風(fēng)化混合巖，其中17涌西水閘靠近出海口，淤泥對(duì)應(yīng)用效果進(jìn)行對(duì)比分析。層更深厚，強(qiáng)風(fēng)化巖面埋深達(dá)70m。選取每座水閘的典型鉆孔，各土層分布狀況及主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)1工程簡介見表1。南沙區(qū)位

4、于廣州市東南部，東臨獅子洋、虎門，北表1不同土層的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)靠南嶺余脈，南臨南海。南部的萬頃沙圍全是人工圍3西閘14西閘17西閘墾河網(wǎng)平原，東北接蕉門水道出海，西南匯入洪奇瀝水道。圍內(nèi)集水面積120．59km，河涌共39條，相互連?勰囂通，其中1～21號(hào)涌呈東西走向，兩端均有水閘控制。kPa(。)MPakPa(。)MPakPa(。)MPa13、14、17涌西水閘于2006～2009年間重建，水閘具防潮、排澇、引水、通航等多種功能，外江抵御洪奇瀝水道200a一遇的洪潮水位，內(nèi)涌防洪標(biāo)準(zhǔn)為20a一遇。水閘均采用3孔布

5、置，總凈寬2Om(中孔8m，邊孔6m)，閘室長19m、寬25m，底板接近涌口河底3基礎(chǔ)處理設(shè)計(jì)方案高程，為一2．5～一2．8m(珠基，下同)。內(nèi)涌、外江側(cè)翼墻采用懸臂式擋土墻，順接閘墩及兩岸堤防，翼墻基3．1設(shè)計(jì)思路底寬4．1～4．6m。根據(jù)地質(zhì)鉆孔資料，淤泥層埋深淺，厚度大，變形收稿日期：2013—07—02作者簡介：況娟娟，女，副院長，高級(jí)工程師，主要從事水工結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作。E—mail：kjj98@163．eoil42人民長江大，承載力低，其承載能力和沉降變形均不滿足設(shè)計(jì)要地基承載力特征值，因此攪拌樁處理后的復(fù)合

6、地基承求，必須對(duì)地基進(jìn)行加固處理。按擬建場地地震基本載力滿足要求。烈度為7度設(shè)防，水閘工程級(jí)別為1級(jí)，并結(jié)合上部結(jié)表2單樁承載力及復(fù)合地基承載力特征值計(jì)算成果構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行了換填砂墊層、水泥攪拌樁、鉆孔灌注樁的方案比較。如采用換填砂處理，換填厚度大，開挖量大，且施工后沉降量較大，易造成水閘與兩側(cè)引堤、翼墻產(chǎn)生沉降差，影響今后的運(yùn)行。受開挖場地限制，大開挖還需采用支護(hù)措施。如采用鉆孑L灌注樁，巖層埋深達(dá)65～82m，即使采用摩擦樁，樁長也達(dá)50m，(3)水泥土攪拌樁復(fù)合地基沉降變形計(jì)算。對(duì)水造價(jià)高，工期長。經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、

7、工期等多方面的分析閘底板中點(diǎn)進(jìn)行沉降計(jì)算，豎向承載力攪拌樁復(fù)合地比較后，選定水泥土攪拌樁(濕法)作為地基處理方基的變形包括攪拌樁復(fù)合地基土層的平均壓縮變形s，案。該方法技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工簡便，符合工程與樁端下未加固土層的壓縮變形s，s的計(jì)算按規(guī)范實(shí)際要求。的公式進(jìn)行。3．2水泥土攪拌樁復(fù)合地基計(jì)算：—(4斗)3座水閘分別選取最不利鉆孔資料進(jìn)行閘室處的承載力及沉降量計(jì)算，攪拌樁樁徑為0．55m，樁長16E。=mE+(1一m)E(5)～20m，四周按格柵布置，內(nèi)部按正方形布置，樁距式中，P為攪拌樁復(fù)合土層頂面的附加壓力值

8、；p為1．3m。攪拌樁復(fù)合土層底面的附加壓力值，kPa；E為攪拌樁(1)水泥土攪拌樁單樁承載力R計(jì)算。攪拌樁單復(fù)合土層的壓縮模量，kPa；E為攪拌樁的壓縮模量，樁承載力尺施工時(shí)應(yīng)由現(xiàn)場載荷試驗(yàn)確定，設(shè)計(jì)時(shí)按kPa，取240000kPa；E為樁間土的壓縮模量，kPa。《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》的公式計(jì)算。樁