1、水泥攪拌樁在水閘軟土地基加固中的應用我省降雨十分顯然，存在較多脆弱地基，而水閘建造物所需的基礎通常需要承受相當大的上部荷載，其基礎底部壓力往往比淤泥軟基持力層所能承載的壓力要大許多。因此，在這種淤泥質軟基上修筑水閘建造物，務必實行合理有效的加固處理措施，否則就可能造成軟基消失局部沉降破壞，甚至構建物整體滑動等地基失穩現象。因此，水閘軟土地基的加固處理方案的抉擇非常關鍵。而水泥土攪拌就是一種有效的軟土地基加固方法，效果顯著，處理后可很快投入使用。下面，就推薦水泥攪拌樁在水閘軟基加固處理中的應用。1閘室穩定計算1.1荷載以閘室整體為計算單元，取完建工況為計算工況，其所受荷載包括閘室結構自重、排架機

2、架橋自重、工作閘及金屬結構埋件重及啟閉機重。按照閘室穩定計算結構，作用于閘室底面的荷載有：豎向力G=8858.94kN，M=36596.40kN。1.2穩定驗算采用SL2652022水閘設計規范公式舉行閘室基底應力計算。式中=為閘室基底應力的最大值或最小值(kPa)；G為作用在閘室上的所有豎向荷載(kN)；A為閘室基礎底面的面積(m2)；M為作用在閘室上的所有豎向和水平向荷載對于基礎底面垂直水流方向的形心軸的力矩(kNm)；W為閘室基礎底面向于該底面垂直水流方向的形心軸的截面矩(m3)。建成無水工況閘室地基承載力不能滿意地基應力要求。考慮閘址為沿海地區，閘基土為淤泥質粘土，地基土承載力及壓縮模

3、量均較低，為滿意閘室地基應力及沉降要求，確定對閘室地基舉行處理，以提高閘室地基的承載能力。沉降計算采用分層總和法，計算采用公式：式中s為地基終于沉降量(mm)；s為按分層總和法計算出的地基變形量；s為沉降計算閱歷系數；n為地基變形計算深度范圍內所劃分的土層數；p0為基礎底面處的附加壓力(kPa)；Es為基礎底面下第i層土的壓縮模量(MPa)；zi、zi-1為基礎底面至第i層土、i-1層土底面的距離(m)；、為基礎底面計算點至第i層土、i-1層土底面范圍內平均附加應力系數。閘基礎底面下地層為淤泥質粘土，粉質粘土及粉土，粉質粘土及粉土壓縮模量分離采用3.3MPa、5.9MPa、18.4MPa。壓縮

4、層計算深度按計算層面處土的附加應力與自重應力之比為0.2決定。經計算閘室地基最大沉降量22.5cm，大于規范允許值15cm；需對閘室舉行地基處理。閘基防滲長度按式(3)舉行計算：L=CH(3)式中L為滲徑長(m)；C為滲徑系數；H為上下游水位差(m)。現閘基實際防滲長度為20.5m，小于計算要求的防滲長度32m，不滿意規范要求，需設置一道防滲墻，增強閘基的防滲長度。2地基處理方案本工程舉行地基處理的目的為增強閘室地基的承載能力及減小沉降量。地基處理常用方法有換填墊層法、強夯法、砂石樁法、混凝土灌注樁及水泥土攪拌樁法。2.1換填墊層法適用于淺層脆弱地基及不勻稱地基的處理。其主要作用是提高地基承載

5、力，削減沉降量，加速脆弱土層的排水固結，防止凍脹和消退膨脹土的脹縮。本工程壓縮性較高的軟土層厚12.40m，墊層的換填厚度不宜超過3m，換填后地基處理效果不顯然。因此工程未采用換填墊層法的地基處理方式。2.2強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設計前務必通過現場實驗決定其適用性和處理效果。本工程基礎軟土透水性較差，采用強夯法處理地基簡單形成橡皮土，反而達不到地基處理的目的。因此，強夯法不適宜應用于工程的地基處理。2.3砂石樁法為采用類似沉管灌注樁的機械和方法，通過沖

6、擊和振動，把砂擠入土中而形成樁基的方法。擠密砂樁的主要作用是將地基擠實排水固結，從而提高地基的整體抗剪強度與承載力，削減地基的沉降量和不勻稱沉降。但這種方法一般能較好地適用于砂性土。本工程為淤泥及淤泥質土，因此砂石樁法不適宜于工程的地基處理。2.4混凝土灌注樁直接在樁位上就地成孔，然后在孔內安放鋼筋籠灌注混凝土而成。灌注樁能適應各種地層，無需接樁，施工時無振動、無擠土、噪音小，宜在建造物密集地區使用。但其施工費用較高，操作要求嚴格，施工后需較長的養護期方可承受荷載，成孔時有大量土渣或泥漿排出。本工程因為工期較短，灌注樁成孔時會對四周環境會造成不利影響，且會使工程整體費用升高，未采用混凝土灌注樁

7、法。2.5水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土及無流淌地下水的飽和松散砂土等地基。其加固機理是：水泥漿(粉)與地基土在外力作用下(樁頭攪拌力及水泥漿(粉)壓入壓力)勻稱攪拌，舉行水化反應并形成具有一定強度的水泥土樁(即所謂半剛性樁)。部分水泥漿(粉)在灌漿壓力作用下發生水化反應并滲入樁體周邊的土體中形成樁體，增大了樁體與樁間土的摩擦系數，提高了樁體承載力，并與樁間土共同形成良好的復合地基。按照地質資料，本工程地基主要為淤泥及淤泥質土，含水量較高，采用水泥攪拌法時因為水泥的水化作用，在一

8、定程度上削減了地基土中自由水的含量，樁間土產生一定的固結作用，使樁間土本身強度有所提高，從而導致復合地基承載力的提高。綜上，按照各個地基處理方案的適用條件及地基狀況，決定采用水泥土攪拌法。3樁基設計3.1樁基布置程水泥攪拌樁采用矩形布置，樁直徑0.6m，除防滲墻外，攪拌樁橫向和縱向樁間距均為1.2m，閘室底板輪廓線范圍內的攪拌樁數按63根計。按照地質資料，在干濕交替及無干濕交替作用時，地下水對混凝土結構有中等腐蝕性，腐蝕介質為SO2-4，因此水泥土攪拌樁固化劑采用強度等級為32.5的抗硫酸鹽水泥；樁長假定8m，攪拌樁位于淤泥質粘土層。3.2承載力驗算按照閘室底板所受外部荷載、土體力學指標、基礎

9、尺寸，采用相關規范公式分離計算水泥攪拌樁單樁承載力和復核地基承載力。3.3沉降驗算樁基終于沉降量計算公式采用建造地基基礎設計規范(5.5.6)中的公式，方法為等效作用分層總和法。附加應力取底板附加應力70kPa，沉降計算閱歷系數取0.9；等效沉降系數取0.9；等效沉降系數c取0.52。地基處理后，經計算，閘室的終于沉降量為11cm，小于規范中規定的閘室最大沉降量的要求。3.4滲流穩定驗算因為水泥土攪拌樁樁體銜接成壁后有隔水帷幕的作用，為增強閘室的防滲長度，在閘室逼近下游側采用水泥土攪拌樁套打的方式，形成一道垂直防滲墻。經計算閘基防滲長度36.5m，大于計算要求的防滲長度32m，滿意規范要求。4

10、質量檢驗4.1施工期4.1.1材料現場使用的固化劑和外摻劑務必通過現場加固土的強度實驗，舉行材料質量檢驗，合格后方可使用。4.1.2樁位樁位布置滿意設計要求，施工前在樁中心插樁位標，施工后將樁位標復原，以便驗收。4.1.3樁身垂直度每根樁施工時均應用水準尺或其他方法檢查導向架和攪拌軸的垂直度，間接測定樁身垂直度。4.1.4樁身水泥摻量按設計要求檢查每根樁的水泥摻用量。4.1.5水泥標號、水泥品種對無質保書或有質保書的小水泥廠產品，應先做試塊強度實驗，實驗合格后方可使用。對有質保書(非鄉辦企業)的水泥產品，可在攪拌施工時，舉行抽查實驗。4.1.6攪拌頭上提噴漿速度一般均在上提時噴漿，提升速度不超

11、過0.5m/min，通常采用二次噴漿。當其次次噴漿時不允許消失攪拌頭未到樁頂而漿液已拌完的現象。有剩余時可在樁身上部再次噴漿。4.1.7漿液水灰比通常為0.40.5，不宜超過0.5。漿液拌和時應按水灰比定量加水。4.1.8水泥漿液攪拌勻稱性應留意貯漿桶內漿液的勻稱性和繼續性，噴漿攪拌時不允許消失輸漿管道阻塞或爆裂的現象。4.2竣工后4.2.1攪拌樁的施工(1)成樁7d后，采用淺部開挖樁頭(深度宜超過停漿面下0.5m)，目測檢查攪拌的勻稱性，量測成樁直徑。檢查量為總樁數的5。(2)成樁后3d內，可用輕型動力觸探(N10)檢查每延米樁身的勻稱性。檢驗數量為施工總樁數的1，且不少于3根。4.2.2水泥攪拌樁地基竣工驗收承載力檢驗應采用復合地基載荷實驗和單樁載荷實驗。載荷實驗務必在樁身強度滿意實驗荷載條件時，并宜在成樁后28d后舉行。檢驗數量為樁總數的0.51，且每項單體工程不應少于3點。經觸探和載荷實驗檢驗后，對樁身質量有疑惑時，應在成樁28d后，用雙管單動取樣器鉆取芯樣作抗壓強度檢驗，檢驗數量為施工總樁數的0.5，且不少于3根。4.2.3工程樁質量評定準時檢查施工記錄，按照預定的施工工藝對工程樁質量舉行質量評定。對于不合