试论在水利工程水闸软基处理中水泥搅拌桩技术应用.doc

试论在水利工程水闸软基处理中水泥搅拌桩技术应用摘要：本文结合工程实例，对水利工程水闸软基处理中水泥搅拌桩的技术应用进行了探讨。 关键词：水利工程；水闸；软基处理；水泥搅拌桩；技术应用 Abstract: combining with practical engineering, the water conservancy project locks in soft foundation treatment of cement mixing piles of application technology are discussed in this paper. Keywords: water conservancy projects; Locks; Soft foundation treatment; Cement mixing pile; Technology application 中图分类号：TV文献标识码：A 文章编号： 一、前言 水闸通常建在河道、渠道及水库、湖泊岸边，这些地区一般淤泥、淤泥质土等软土分布广、厚度大。软土为高压缩性、低强度土，工程力学性质差，这给水闸工程带来了很多不利影响。在水闸施工的过程中必须对深厚的软土进行地基处 理，而水泥搅拌桩的施工工期短，无大量废土外运，很适合水闸基础加固。本文结合工程实例，对水利工程水闸软基处理中水泥搅拌桩的技术应用进行了探讨。 二、工程概况 广东某水闸重建工程，主要是防洪（潮）、通航等多功能的重要水利枢纽工程。工程区地层依据岩土成因和岩性风化特征，自上至下分别为：素填土；粉质粘土；淤泥～淤泥质粘土；淤泥质粉质粘土；含泥粉细沙～含泥中细沙；粘土～淤泥质粘土；全风化土层；强风化花岗岩；弱风化粉，细砂岩或黄冈岩。针对工程区的地层条件，采用搅拌水泥桩地基处理方法。搅拌水泥桩适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉土。经过水泥搅拌桩室内配合比试验（28d）龄期检测，工程区环境场地土对混凝土结构没有腐蚀，确定水泥土搅拌桩可以用于本工程。 (1)施工准备 水泥加固土室内试验：采集土样，作水泥土的配比试验，测定各水泥土的不同龄期、不同的水泥掺入比、试块抗压强度，为搅拌桩施工寻求最佳的水灰比、水泥的掺入比配方。通过试验确定本工程按水泥掺入量按20％，水泥采用425#普通硅酸盐水泥。 搅拌桩施工设计：搅拌桩桩径为600mm，桩底至全风化岩层。闸室桩间距为l.10m；下闸首桩间距为0.80m；下游主导墙桩间距为1.20m。设计搅拌桩90d单轴无侧限抗压强度不小于l.8MPa。90d单桩竖向承载力设计值为152.8kN，闸坝搅拌桩复合地基承载力设计值为147kPa；下闸首搅拌桩复合地基承载力设计值为254kPa；下游主导墙搅拌桩复合地基承载力设计值为12.8 kPa；下游副导墙搅拌桩复合地基承载力设计值为l49kPa。 (2)施工工艺 ①工艺原理 水泥搅拌桩法地基处理利用搅拌机械在软弱地基内，边钻进边往软土中喷射浆液，借助于搅拌轴旋转搅拌，将软土和固化剂强制均匀拌和，利用固化剂和软土质检产生的一系列物理——化学反应，使软土结成有整体性、水稳性和一定强度的水泥土桩，与桩间土共同作用成复合地基，由桩柱体和桩周土共同受力承受上部荷载。 ②工艺流程 搅拌桩按喷浆工艺施工，按四搅二喷过程施工。施工工艺流程如下：清理表层杂土并平整场地→测定桩位→桩机就位→配制水泥浆液→开钻下搅拌杆：钻杆正循环钻进，使搅拌杆下沉到设计标高→喷浆搅拌提升钻杆：开动注浆泵，在桩底喷浆，保持30秒，反循环提钻杆，并匀速喷浆上升钻杆提升到设计桩顶标高处保持30 秒喷浆。→重复正反循环（下搅拌杆、喷浆提钻杆）→复拌：下搅拌杆，提搅拌杆，拌和时间一样，但是不喷浆→搅拌杆提升到地表→结束一根桩的施工→移机至下一根桩。 (3)工艺要求 ①施工轴线和孔位布设：施工前按施工图纸测放施工轴线和孔位，并对其进行妥善保护，桩位布置与施工图纸误差不得大于3cm。 ②设备就位：成桩设备安装就位平整和稳固，以确保施工中不发生倾斜、移动，在桩架上应设置用于施工中观测深度和斜度的装置。 ③制备水泥浆液：按照试验测定和认可的水泥浆液配合比和固化剂与外掺剂，由复勘后设计的桩长计算出搅拌桩需喷浆量，将材料放入搅拌机中加水进行水泥浆液搅拌制备，经检验合格后输入蓄浆池准备输灌。 ④搅拌机预搅下沉：搅拌机预搅下沉时禁止冲水下沉。搅拌桩施工期间应进行基础加固区的沉降观测，掌握整个加固区的沉降变形，作为评价地基加固效果和使用维护的依据。 ⑤喷浆成桩：开动灰浆泵，证实浆液从喷嘴喷出时启动桩机向下旋转钻进喷浆成桩并连续稳定喷入水泥浆液。搅拌桩的