鄢陵干渠对口闸基础处理变更方案比选

2014-08-15朱翠民河南省豫东水利工程管理局

河南水利与南水北调 2014年6期

关键词：闸室防渗墙泥土

□朱翠民（河南省豫东水利工程管理局）

□崔保玉（河南宏大水利工程有限公司）

□梁祥金（河南省水利勘测设计研究有限公司）

□皇甫泽华（河南省豫东水利工程管理局）

鄢陵干渠对口闸基础处理变更方案比选

□朱翠民（河南省豫东水利工程管理局）

□崔保玉（河南宏大水利工程有限公司）

□梁祥金（河南省水利勘测设计研究有限公司）

□皇甫泽华（河南省豫东水利工程管理局）

受复杂地质条件的影响，水闸工程地基处理一直是困扰设计、施工的关键性难题。文章针对该工程地基处理设计、施工中出现的复杂问题，分析地基处理方案变更原因、地基处理方法对比计算，优选出适合项目地质条件的地基处理方法，以供读者参考和研究。

水闸；基础；处理方法；优化

1 工程概况

赵口灌区规划灌溉面积39.33万hm2，是河南省最大灌区，位列全国大型灌区第四位，灌溉范围涉及郑州、开封、周口、许昌、商丘等5个地市的15个县区。担负许昌市鄢陵县5.00万hm2灌溉任务的鄢陵干渠，设计引黄流量50m3/s，其与双洎河平交对口闸是该灌区续建配套与节水改造项目的关键性节制工程。该工程于2013年1月开工建设，同年6月底完工。经灌溉、防汛运用，工程运行良好，且已发挥了一定的灌溉效益和防洪效益。

2 地基处理方案变更原因

由于该对口闸进口涵洞、出口挡土墙及闸室坐落于第④层轻粉质壤土上，其承载力标准值为140kPa。根据计算，该闸地基承载力≥180kPa，第④层轻粉质壤土承载力不足。由于水泥土搅拌桩法具有施工工期短、加固深度大、处理效果好、造价低等特点，设计采用水泥土搅拌桩进行地基处理。

施工单位进场后，施工工作面高程59.35m，在施工过程中，钻至53.90m高程时，发生无法钻进的情况，后采取调整位置、加大配重、降低钻进速度、减小桩径等措施，仍无法钻至设计桩底高程（设计桩底高程涵洞段52.07m，闸室段50.67m，防渗墙46.97m，铺盖挡墙51.47m）。

3 变更方案比选

现水泥土搅拌桩因钻进困难、成桩深度不能满足工程要求，需选择其他处理措施。经对同类工程类比及参考相关规范，提高地基承载力可以采用CFG桩、高压喷射注浆、换填等方法；解决闸室渗透稳定可以采用混凝土防渗墙、土工膜防渗墙及高压喷射注浆帷幕等方法。考虑到本工程地基处理范围小，地基处理方法不宜过多，经综合分析，考虑采用高压喷射注浆法、水泥土换填+高压喷射注浆法及闸室进出口挡墙改为流槽+高压喷射注浆法三种方案进行比较。挡墙改流槽方案涉及到结构调整及投资变化等复杂因素，变化内容较多，同时，闸室段仍需地基处理，故不予考虑。

3.1 高压喷射注浆法

高压喷射注浆法采用《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）中有关公式进行计算。高压喷射注浆法采用旋喷桩，42.50级普通硅酸盐水泥。经计算，旋喷桩桩径0.70m，桩间距1.80m，桩长6.50m，单桩竖向承载力特征值≥500kPa，复合地基承载力≥180kPa，桩身立方体抗压强度≥4.50MPa。旋喷桩顶铺设0.20m厚12%水泥土垫层，水泥采用42.50级普通硅酸盐水泥,垫层宽度超出最外排桩外缘≥500mm，压实度≥0.96。

旋喷桩防渗帷幕桩径0.70m，桩长10m，连环套打成壁状，相邻桩搭接≥0.35m，防渗墙长35.10m，沿闸室中心线对称布置，墙顶现浇一道15.70mC25混凝土盖梁与闸室前齿相连，盖梁与闸齿间设止水带。

3.2 水泥土换填+高压喷射注浆法

水泥土换填地基处理目的是解决地基承载力不足的问题，高压喷射注浆防渗墙用于满足闸室渗透稳定的要求。填法采用《建筑地基处理技术规范》（JGJ79－2002）中有关公式进行计算。经计算，水泥土换填采用12%水泥土，换填厚度为1.50m，换填范围超出建筑物外轮廓线0.50m，压实度≥0.96。旋喷桩防渗帷幕桩径0.70m，桩长10m，连环套打成壁状，相邻桩搭接≥0.35m，防渗墙长35.10m，沿闸室中心线对称布置。