【摘 要】水泥搅拌桩是一种常见的地基处理方法,对软弱基础的加固可以取得很好的加固效果,在水利工程中应用广泛。结合工程实例详细介绍了利用水泥搅拌桩加固水闸软土地基工程。
【关键词】水泥搅拌桩;水闸;软土地基;防渗;沉降
引言
水泥土搅拌桩是用于加固饱和软黏土地基的一种方法,它利用水泥作为固化剂,通过特制的搅拌机械,在地基深处将软土和固化剂强制搅拌,利用固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应,使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。由于其具有工程运用范围广,施工工期短且成本低,施工机械化程度高的特点,故在水利工程中得了广泛的推广应用。
1 工程概况
地表层软弱淤泥层很厚,力学性质差,易产生触变现象,抗滑、抗冲、抗震稳定性差,地基承载力差,作为本工程堤岸的持力层需先进行地基加固处理。
2 闸室结构设计
2.1 结构布置
2.2 相关计算
2.2.1 稳定计算
2.2.2 沉降计算
闸室沉降只验算闸室地基的最终沉降量。按SL 256-2001《水闸设计规范》进行,地基沉降量修正系数,可采用1.6。地基压缩层计算深度按计算层面处土的附加应力与自重应力之比为 0.1控制。经计算,加固前闸室地基最终沉降量为 67.9 cm,超过规范要求的15cm,需进行地基处理。
2.2.3 防渗计算
3 地基处理方案
3.1 处理方案比选
根据闸室相关设计计算,闸室基底基础下的淤泥土的地基承载力不能满足规范要求,因此,必须对其地基进行基础处理。基础处理方案有:预应力混凝土管桩+水泥搅拌桩方案(方案一)、全套管灌注桩(方案二)及水泥搅拌桩方案(方案三)。经比较,水泥搅拌桩施工过程比较简单,施工质量易于控制,因此,推荐水泥搅拌桩方案为本工程选定方案。
3.2 搅拌桩布置
根据工程经验,处理后的闸室基础底面与地基土之间的摩擦系数可达 0.30 以上,取 0.30,则基础处理后闸室稳定分析成果见表1。
根据计算成果,经过水泥搅拌桩处理,闸室相关计算结果能满足规范要求。
4 观测成果及分析
4.1 测点布置
闸室底板上的沉降测点自底板浇筑完成后开始施测,待上部结构施工完毕后引测至对应闸墩顶部。监测工作持续时间约为1年。
4.2不同阶段测点发生的累计沉降量见表2。
4.3 分析
(2)监测末期,闸室底板(闸墩)各测点的沉降测值趋于稳定,过程线趋于收敛。
(4)闸室底板(闸墩)在施工期间的沉降主要由水闸上部结构荷载的施加及墙后填土所致, 在整个水闸施工期间,水闸底板(闸墩)一直因为这些因素在缓慢下沉直至监测末期趋于稳定。
5 结束语
经实践证明,该工程运用水泥土搅拌桩法在水闸基础处理中安全、可靠、经济,施工进度得到了保障,取得了良好的经济和社会效益。同时,经过分析观测成果,建议采取合理的施工措施,闸墩混凝土对称浇筑、填土对称填筑、降低填土速率等,对减少沉降差是有一定作用的,可供类似水利工程参考。
参考文献:
[2]JGJ 79-2002,建筑地基处理技术规范[S].
[3]SL 265-2001,水闸设计规范[S].
[4]GB 50286-98,堤防工程设计规范[S].