对水利排灌站工程地基处理技术的探讨

2020-11-26吴昌义

建材发展导向 2020年18期

吴昌义

（池州市东至县龙家嘴电力排灌站，安徽池州 247000）

1 常用的水利排灌站工程地基处理技术

1.1 常用技术

在水利排灌站工程地基处理中，固结灌浆、接触灌浆、回填灌浆、帷幕灌浆、化学灌浆、防渗墙、混凝土灌注桩、混凝土、预制桩、碎石桩、钢板桩、旋喷桩、CFG桩、砂桩、抗滑桩、预应力锚固、开挖回填、减压井、截水槽、夯实、预压、换土等均属于较为常用的地基处理技术，如其中的混凝土灌注桩较为适用于砂土、黏土和砂砾卵石，旋喷桩则适用于砂土和砂砾石。在具体的地基处理中，施工前的调查研究、施工质量的控制均需要得到重点关注，水利排灌站工程的工期、质量将因此受到直接影响［1］。

1.2 水泥土搅拌桩

虽然CFG桩、旋喷桩等地基处理技术均能够较好满足水利排灌站工程地基处理需要，但较高的造价、过高的处理效果往往使得这类技术的应用性价比并不高，应用这类技术的地基处理往往给人以大材小用之感，因此本文研究主要围绕较为适用于水利排灌站工程地基处理的水泥土搅拌桩技术作为研究对象。水利排灌站的地基处理的沉降、基底应力等要求并不高，因此适用于饱和黄土、素填土、粉土、淤泥与淤泥质土、黏性土等地基的水泥土搅拌桩可在大多数时候满足其地基处理需要。

2 实例分析

2.1 工程概况

为提升研究的实践价值，本文选择了某地水利排灌站工程作为研究对象，该工程，该工程主要建筑物为3级，等别为Ⅲ等，设计排涝流量为27m3／s，设有进水渠、防洪闸、出水池、泵房等水工建筑物，采用块基型堤后式泵房、双孔涵洞式自排闸。工程各岩土层工程地质特征由下至上分别为：1）微风化岩灰岩。2）残积粉质粘土、残积粘土。3）中砂、粗砂。4）粉质粘土、粘土。5）粉砂、细砂。6）淤泥质土、淤泥。7）粉砂、细砂。8）淤泥质土、淤泥。9）粉砂。10）粉质粘土。11）耕植土。12）筑填土。

2.2 技术应用要点

1）搅拌桩设计，搅拌桩设计主要围绕地基承载力验算、搅拌桩布置、地基沉降量计算展开。以水利排灌站工程的防洪闸处搅拌桩设计为例，结合地质报告可确定该处土层地基承载力特征值建议值为63kPa，防洪闸最大基底应力为103.7kPa，防洪闸最小基底应力为106.3kPa，同时可得出104kPa的平均反力值，为满足承载力要求，工程采用了水泥土搅拌桩进行地基处理，置换率为0.306。采用长9m、800×800间距、φ500桩用于地基处理， “7）粉砂、细砂”层为桩端持力层，且桩顶进入砼垫层100mm，不设褥垫层。开展地基沉降量计算，可确定防洪闸最大沉降量为38.22mm［2］。

2）具体施工要点，工程采用了PP-5B型号的搅拌桩机，功率为45KW，叶片式φ500桩径，空压机流量为4.1m3／min。为保证水泥土搅拌桩施工质量，在具体施工前，施工单位针对性采集了淤泥质土样本，并制备了42.5R的普通硅酸盐水泥土试件，试件的水泥掺量分别为65kg／m、60kg／m、55kg／m，由此得出了龄期为7天、28天、90天时的试件抗压强度，最终选择了65kg／m的水泥掺量设计，该设计能够较好满足1.0MPa的桩身强度设计需要，65kg／m水泥掺量试件的7天、28天、90天抗压强度分别为0.45MPa0.65MPa、0.93～1.67MPa。

水泥混凝土搅拌桩采用了四搅二喷施工工艺，具体施工流程可概括为：“施工准备→桩机定位→预搅下沉至孔底→水泥浆制备→喷浆复搅提升→停浆面→重复喷浆搅拌下沉→设计桩底→复搅→孔口→成桩→验收”，具体的施工要点如下：1）搅拌钻进。在保证桩机定位准确后开展垂直度检查，随后启动传动系统，边钻进边旋转，直至孔底设计高程，配合提前采用红漆标注的设计孔深位置，即可更好满足施工质量控制需要。2）水泥浆配合比控制。结合设计要求及试验，工程结合设计严格控制了外加剂、水、水泥的用量，配合充分搅拌、水泥混合浆浓度检定，施工质量得到了更好保障。3）提升、喷浆、搅拌。水泥混凝土搅拌桩施工过程同时开展的提升、喷浆、搅拌属于质量控制关键点，具体施工过程需重点保证每m的喷浆量均能够满足设计要求。4）复搅施工。在完成提升、喷浆、搅拌环节施工后，需基于桩顶高程停止施工，并随之基于正转的传动系统向下开展复搅施工，以此满足桩体形成需要。5）现场验收。为保证现场验收质量，施工单位严格落实了“三检”制度，在下一桩位施工前，上一桩位的施工质量得到了较好保障，并得到了当班监理工程师签认确定。工程防洪闸的最终沉降量为31mm，这一数值与设计数值相近，工程施工质量也得到了较好保障，水泥土搅拌桩的应用价值由此得到了证明。