水泥搅拌桩处理水闸软基的应用分析.pdf

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1、第44卷第15期人民长江VoI．44．No．152013年8月YangtzeRiverAug．，2013文章编号：1001—4179(2013)15—0041一O3水泥搅拌桩处理水闸软基的应用分析况娟娟(广州市水务规划勘测设计研究院，广东广州510640)摘要：介绍了水泥搅拌桩处理广州市南沙区万顷沙地区3座水闸软土地基的工程实例。采用长16～20Il的搅拌桩处理深厚软基(15～48Il1)，搅拌桩上部6m长度施工时采用三喷六搅工艺，下部采用二喷四搅工艺，平面布置采用格栅与柱状相结合的形式，既满足地基承载力的要求，又减少了沉

2、降量，并可兼作基坑支护。3座水闸分别于2007年和2009年完工，检测数据表明，其整体沉降量和不均匀沉降量较小，处理效果显著。关键词：格栅布置；水泥掺入量；强度检测；沉降变形；水泥搅拌桩中图法分类号：TV66文献标志码：A广州南沙地区紧靠出海口，大部分区域已围垦填2地质资料海造地，填土下面是深厚的淤泥或淤泥质土，在此处修建构筑物时必须对地基进行处理。水闸、泵站、堤防等13涌西与l4、17涌西水闸分别相距0．89km和水利工程建(构)筑物，基底应力一般不大(100～1404．3km，在钻孔深度范围内，地基土由第四纪冲淤积层k

3、Pa)，对地基承载力要求不是很高，故大部分工程可(Q“)和下古界风化基岩(P)组成。3座水闸的岩土采用复合地基。而深层水泥搅拌桩由于成本低、工期层相近，由上至下分别为淤泥、粉质黏土或粉砂、淤泥短、处理效果显著，应用较为广泛。本文介绍水泥搅拌质土或淤泥质粉细砂、中粗砂或砂质黏土、强风化混合桩处理南沙万顷沙3座水闸软土地基的工程实例，并岩、弱风化混合岩，其中17涌西水闸靠近出海口，淤泥对应用效果进行对比分析。层更深厚，强风化岩面埋深达70m。选取每座水闸的典型钻孔，各土层分布状况及主要物理力学性质指标1工程简介见表1。南沙区位

4、于广州市东南部，东临狮子洋、虎门，北表1不同土层的主要物理力学性质指标靠南岭余脉，南临南海。南部的万顷沙围全是人工围3西闸14西闸17西闸垦河网平原，东北接蕉门水道出海，西南汇入洪奇沥水道。围内集水面积120．59km，河涌共39条，相互连⋯勰嚣通，其中1～21号涌呈东西走向，两端均有水闸控制。kPa(。)MPakPa(。)MPakPa(。)MPa13、14、17涌西水闸于2006～2009年间重建，水闸具防潮、排涝、引水、通航等多种功能，外江抵御洪奇沥水道200a一遇的洪潮水位，内涌防洪标准为20a一遇。水闸均采用3孔布

5、置，总净宽2Om(中孔8m，边孔6m)，闸室长19m、宽25m，底板接近涌口河底3基础处理设计方案高程，为一2．5～一2．8m(珠基，下同)。内涌、外江侧翼墙采用悬臂式挡土墙，顺接闸墩及两岸堤防，翼墙基3．1设计思路底宽4．1～4．6m。根据地质钻孔资料，淤泥层埋深浅，厚度大，变形收稿日期：2013—07—02作者简介：况娟娟，女，副院长，高级工程师，主要从事水工结构及基础设计工作。E—mail：kjj98@163．eoil42人民长江大，承载力低，其承载能力和沉降变形均不满足设计要地基承载力特征值，因此搅拌桩处理后的复合

6、地基承求，必须对地基进行加固处理。按拟建场地地震基本载力满足要求。烈度为7度设防，水闸工程级别为1级，并结合上部结表2单桩承载力及复合地基承载力特征值计算成果构特点，对基础进行了换填砂垫层、水泥搅拌桩、钻孔灌注桩的方案比较。如采用换填砂处理，换填厚度大，开挖量大，且施工后沉降量较大，易造成水闸与两侧引堤、翼墙产生沉降差，影响今后的运行。受开挖场地限制，大开挖还需采用支护措施。如采用钻孑L灌注桩，岩层埋深达65～82m，即使采用摩擦桩，桩长也达50m，(3)水泥土搅拌桩复合地基沉降变形计算。对水造价高，工期长。经技术、经济、

7、工期等多方面的分析闸底板中点进行沉降计算，竖向承载力搅拌桩复合地比较后，选定水泥土搅拌桩(湿法)作为地基处理方基的变形包括搅拌桩复合地基土层的平均压缩变形s，案。该方法技术可行、经济合理、施工简便，符合工程与桩端下未加固土层的压缩变形s，s的计算按规范实际要求。的公式进行。3．2水泥土搅拌桩复合地基计算：—(4斗)3座水闸分别选取最不利钻孔资料进行闸室处的承载力及沉降量计算，搅拌桩桩径为0．55m，桩长16E。=mE+(1一m)E(5)～20m，四周按格栅布置，内部按正方形布置，桩距式中，P为搅拌桩复合土层顶面的附加压力值

8、；p为1．3m。搅拌桩复合土层底面的附加压力值，kPa；E为搅拌桩(1)水泥土搅拌桩单桩承载力R计算。搅拌桩单复合土层的压缩模量，kPa；E为搅拌桩的压缩模量，桩承载力尺施工时应由现场载荷试验确定，设计时按kPa，取240000kPa；E为桩间土的压缩模量，kPa。《建筑地基处理技术规范》的公式计算。桩