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探讨振冲碎石桩在软土坝基处理中应用
探讨振冲碎石桩在软土坝基处理中应用
摘要:本文介绍云南某水库根据坝基地质条件,对软土坝基采用振冲碎石桩进行加固处理,并对处理效果进行分析,结果表明,采用振冲碎石桩对软土坝基进行加因处理,提高了土的抗液化能力和地基承载力,坝基满足上部构筑物的承载和变形要求。
关键词:软土坝基;振冲碎石桩;软基加固处理
Abstract: the paper introduces a reservoir dam in yunnan according to the geological conditions of the soft soil dam vibro-replacement stone column for reinforcement, and the treatment effect is analyzed, and the results show that, using vibro-replacement stone column for soft soil dam foundation to add for processing, improve the resistance of the soil liquefaction capacity and foundation bearing capacity, meet the upper structures of the dam foundation bearing and deformation requirement.
Keywords: soft soil dam foundation; Vibro-replacement stone column; Soft foundation reinforcement
中图分类号: TU447文献标识码:A 文章编号:
一、引言
务坪水库位于云南省西北部小凉山地区宁蒗县境内乌木河上游的帕帕河上,帕帕河发源于物木拉卡附近的山地,属金沙江水系雅砻江上游的二级支流,水流自西北向东流,红岩子村以下称为母子河,在多罗坪附近与乌木河交汇后流入雅砻江。河长12.2km,河道平均坡降6.3%,坝址以上流域面积87.9km2,流域地势西北高东南低,平均海拔高程2600m,流域内森林植被较好。在高程2500m处有一横贯流域的岩溶带,地下水资源丰富。
务坪水库属Ш等中型工程,库容4990 x 100m3,拦河坝为粘土心墙碾压堆石坝,坝轴线长210 m,坝高52 m。水库坝址区地质条件十分复杂,由于地形条件的限制,坝体只能座落在滑坡堆积体土层和软弱湖积软土层上,坝轴线位于滑坡堆积体上,两岸边坡由不稳定山体及多个滑坡组成,上游坝基为深厚湖积层软土,下游坝基为滑坡堆积体。坝基滑坡堆积体和软弱湖积软土层为两种强度和变形特性相差很大的地基土,坝基软土具有高压缩性、高灵敏度、高流变性和低强度、低渗透系数的特点,因此,在软基上筑坝将面临“孔压过高、变形过大、抗力过小”的难题,在坝体填筑过程中,软土存在排水固结过程,如果上坝??度过快,软基内的水将无法及时排出,从而使坝基由于孔隙水压力升高,有效应力降低而失稳,进而导致坝体产生丌裂、滑坡等事故。因此,如何提高淤泥质坝基的承载力和变形性能,解决两种不同地基土的差异沉降是务坪水库建坝的关键。
务坪水库软土坝基加固处理经过设计单位和科研单位近20年的反复论证,先后进行了袋装砂井、大口径砂井、塑料排水板、大开挖、振冲置换碎石桩方案的技术可靠性与经济合理性的比较,最终选择了振冲置换加固处理方案。本文主要介绍湖积层软基振冲加固处理方案、施工控制情况和坝基处理效果。
二、湖积软土层工程地质特征
根据详细地质勘探,大坝坝基由滑坡堆积体和湖积层软土构成。
湖积层软土分布于坝址区坝轴线上游务坪盆地中,沉积于原老河床冲积的砂卵砾石之上,总面积0.4km2。坝基地面以下湖积软土厚度为20-30m,最大厚度33m,湖积层软土成分主要为粉质粘土和粉砂,夹带大量腐木、树叶、块石,有机质含量都较高,从上至下分为三个大层和两个亚层。
根据坝址区地形地貌和湖积层成份推测湖积层与l号滑坡形成于同一时期,湖积层形成是由于1号滑坡下滑堵塞河道形成湖泊后,湖积淤积于现在的务坪湖积型山间盆地。
根据湖积层软土大量原状土样室内试验和原位试验成果,判定湖积层软土为淤泥类土,物理力学性能均较差,具有明显的“三高两低”特征,即高压缩性、高灵敏度、高流变性和低强度、低渗透性。
湖积层软土室内物理力学性质试验成果如下:
(1)孔隙比大,一般在1.5~2.0之间;天然含水量在60%~80%之间,最高达l36%。
(2)压缩系数大,一般在1.5
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