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1、水泥粉喷桩加固大型水闸地基的实践与体会ok33/s,并兼有蓄水和引水作用,单孔净宽8m,共分14孔,闸室为钢筋砼胸墙式结构,底槛高程15.37m,胸墙底高程21.37m,闸室高10.5m,顺水流向长20m,闸室上游采用半径为20m的圆弧型翼墙,下游采用缓变曲线型翼墙,翼墙挡土高度10.5m,采用钢筋砼格仓式结构。2.2地质条件工程位于淮河、涡河冲积平原上,揭露的地层均为淮河、涡河的冲积、淤积层,具有较为典型的河流相冲淤积地层特征(即颗粒质结构大致辞上细下粗),从钻探资料所揭示的地层来看,闸室底板以下地层分布如下:第一层:灰
2、黄色淤质重粉质壤土,淤质粉质粘土,流塑~软塑状,饱和、高压缩性,含水量42.8%,干重度12.7KN/m3,孔隙比1.293,液性指数1.22,天然地基承载能力70Kpa。层底高程10.6~10.8m,厚约4~4.5m;第二层:黄、棕色重粉质壤土,粉质粘土,硬塑状,中偏低压缩性,含水量22.4%,干重度16.6KN/m3,孔隙比0.642,液性指数0.27,天然地基承载能力200Kpa,该层层厚约3m,层底高程7.5~8.5m;第三层:极细砂、细砂,黄色、中密状,顶部约1m厚为砂壤土,下部夹有较厚的粉质壤土透镜体,本层已揭
3、露厚度大于16m,天然地基承载能力200Kpa。场地地下水有两种类型,①~②层地下水为潜水,水位高低主要受大气降水、河水位影响,雨季稍高,约18~19.2m;③层以下地下水具有承压性,第二层重粉质壤土为完整的隔水层,据大范围地质钻孔资料分析,该层含水与涡河河槽不直接连通,地下水位主要受潜水越流补给,地下水位约17.5~18.5m。2.3地基处理设计2.3.1确定方案何巷闸闸室、岸墙及上游翼墙均座落于第一屋淤质土层上,天然地基承载能力仅70Kpa,而它们的基底压力则分别达到了100Kpa、190Kpa和200Kpa,显然需采
4、取加固措施。设计中曾考虑了钢筋砼灌注桩、碎石振冲桩和水泥粉喷桩等方案,认为采用灌注桩需钻穿第三层隔水层,引起该区域水文地质条件变化,给以后的管理运行带来复杂的不定因素;采用碎石振冲桩虽可解决承载力问题,但其抗渗性能差,易产生渗透变形,而本闸防洪期持水水头差又较大,水泥粉喷桩水仅可以提高地基承载力,抗渗性能好,而且造价低,只要严格按设计要求控制进尺,喷粉量,采用全程复搅使桩身均匀,同时解决好桩底水泥土与下卧硬土层的结合问题[1][2][3]下一页ok3/Ap+β(1-m)fskEsp.k=[1+m(n-1)]Esk式中:fs
5、p.k----------复合地基承载力标准值(kpa)fsk-----------桩间土承载力标准值(kpa)m-----------桩土置换率Ap----------水泥土桩体横截面积(m2)β-----------桩间土承载力拆减系数,桩间为硬土可取0.1~0.4Rk----------单桩竖向承载力(KN)Esp.k--------复合地基压缩模量(Mpa)Esk----------桩间土压缩模量(Mpa)n------------桩土应力比通过计算,闸室底板、岸墙及上游翼墙桩土置换率分别为0.196、0.348和
6、0.40,均采用正方形布置,桩径0.5m,桩距依次为1.0、0.75和0.70m。考虑到水闸岸墙及引堤超载影响,为减少岸墙后引堤超载引起的后仰沉降量,岸墙后另布置三排护桩,其他结构底板轮廓外布置一排护桩。3.施工控制粉喷桩地基加固技术成本低、工效快,曾大量运用于工民建工程,后因其喷粉量、搅拌均匀性等不易控制,一般重要建筑物特别是水平荷载较大的水利工程均不再推荐采用,何巷闸为大型Ⅰ级水闸,如何保证施工质量是该闸地基加固处理的关键所在。3.1工艺性试桩为保证工程桩的成桩质量,在正式实施粉喷桩之前,均应按设计确定的初步施工工艺打
7、设工艺试验桩。何巷闸工程共布置了10根工艺性试桩,两根为一组,分别以进入硬土层0.5m和1.0m,半程复搅和全程复搅。不同的钻进速度和提升速度、喷灰时间、钻机电流等参数成桩,试桩7天内,在搅拌桩d/4位置钻孔取芯,重点观察桩底与硬土层结合面、桩进入硬土层质量、桩身的均匀性,最后确定了详细的成桩工艺:①桩身进入下卧硬土层0.5m,此时钻机电流约65A;②钻进和提升速度不大于1米/分钟;③成桩采用全程复搅;④钻头到桩底时原地旋转1分钟,开启灰罐,再间隔10秒后,钻杆提升。工艺性试桩所确定的参数,为施工、监理单位提供了操作性很强
8、的量比指标,为保证工程质量提供了可靠的依据。3.2工程桩施工粉喷桩的质量除科学的设计作为保证之外,关键还在于施工质量,何巷闸为淮北大堤上的Ⅰ级建筑物工程,保证工程质量是建设、设计、监理的共同目标,各参建单位领导也高度重视,在整个实施过程中,施工单位成立了以项目经理为组长的地基处理领导小组,监理单位全程旁
