對(duì)水利排灌站工程地基處理技術(shù)的探討

吳昌義

（池州市東至縣龍家嘴電力排灌站，安徽 池州 247000）

1 常用的水利排灌站工程地基處理技術(shù)

1.1 常用技術(shù)

在水利排灌站工程地基處理中，固結(jié)灌漿、接觸灌漿、回填灌漿、帷幕灌漿、化學(xué)灌漿、防滲墻、混凝土灌注樁、混凝土、預(yù)制樁、碎石樁、鋼板樁、旋噴樁、CFG樁、砂樁、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨固、開(kāi)挖回填、減壓井、截水槽、夯實(shí)、預(yù)壓、換土等均屬于較為常用的地基處理技術(shù)，如其中的混凝土灌注樁較為適用于砂土、黏土和砂礫卵石，旋噴樁則適用于砂土和砂礫石。在具體的地基處理中，施工前的調(diào)查研究、施工質(zhì)量的控制均需要得到重點(diǎn)關(guān)注，水利排灌站工程的工期、質(zhì)量將因此受到直接影響［1］。

1.2 水泥土攪拌樁

雖然CFG樁、旋噴樁等地基處理技術(shù)均能夠較好滿足水利排灌站工程地基處理需要，但較高的造價(jià)、過(guò)高的處理效果往往使得這類技術(shù)的應(yīng)用性價(jià)比并不高，應(yīng)用這類技術(shù)的地基處理往往給人以大材小用之感，因此本文研究主要圍繞較為適用于水利排灌站工程地基處理的水泥土攪拌樁技術(shù)作為研究對(duì)象。水利排灌站的地基處理的沉降、基底應(yīng)力等要求并不高，因此適用于飽和黃土、素填土、粉土、淤泥與淤泥質(zhì)土、黏性土等地基的水泥土攪拌樁可在大多數(shù)時(shí)候滿足其地基處理需要。

2 實(shí)例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實(shí)踐價(jià)值，本文選擇了某地水利排灌站工程作為研究對(duì)象，該工程，該工程主要建筑物為3級(jí)，等別為Ⅲ等，設(shè)計(jì)排澇流量為27m3／s，設(shè)有進(jìn)水渠、防洪閘、出水池、泵房等水工建筑物，采用塊基型堤后式泵房、雙孔涵洞式自排閘。工程各巖土層工程地質(zhì)特征由下至上分別為：1）微風(fēng)化巖灰?guī)r。2）殘積粉質(zhì)粘土、殘積粘土。3）中砂、粗砂。4）粉質(zhì)粘土、粘土。5）粉砂、細(xì)砂。6）淤泥質(zhì)土、淤泥。7）粉砂、細(xì)砂。8）淤泥質(zhì)土、淤泥。9）粉砂。10）粉質(zhì)粘土。11）耕植土。12）筑填土。

2.2 技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

1）攪拌樁設(shè)計(jì)，攪拌樁設(shè)計(jì)主要圍繞地基承載力驗(yàn)算、攪拌樁布置、地基沉降量計(jì)算展開(kāi)。以水利排灌站工程的防洪閘處攪拌樁設(shè)計(jì)為例，結(jié)合地質(zhì)報(bào)告可確定該處土層地基承載力特征值建議值為63kPa，防洪閘最大基底應(yīng)力為103.7kPa，防洪閘最小基底應(yīng)力為106.3kPa，同時(shí)可得出104kPa的平均反力值，為滿足承載力要求，工程采用了水泥土攪拌樁進(jìn)行地基處理，置換率為0.306。采用長(zhǎng)9m、800×800間距、φ500樁用于地基處理， “7）粉砂、細(xì)砂”層為樁端持力層，且樁頂進(jìn)入砼墊層100mm，不設(shè)褥墊層。開(kāi)展地基沉降量計(jì)算，可確定防洪閘最大沉降量為38.22mm［2］。

2）具體施工要點(diǎn)，工程采用了PP-5B型號(hào)的攪拌樁機(jī)，功率為45KW，葉片式φ500樁徑，空壓機(jī)流量為4.1m3／min。為保證水泥土攪拌樁施工質(zhì)量，在具體施工前，施工單位針對(duì)性采集了淤泥質(zhì)土樣本，并制備了42.5R的普通硅酸鹽水泥土試件，試件的水泥摻量分別為65kg／m、60kg／m、55kg／m，由此得出了齡期為7天、28天、90天時(shí)的試件抗壓強(qiáng)度，最終選擇了65kg／m的水泥摻量設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)能夠較好滿足1.0MPa的樁身強(qiáng)度設(shè)計(jì)需要，65kg／m水泥摻量試件的7天、28天、90天抗壓強(qiáng)度分別為0.45MPa0.65MPa、0.93～1.67MPa。

水泥混凝土攪拌樁采用了四攪二噴施工工藝，具體施工流程可概括為：“施工準(zhǔn)備→樁機(jī)定位→預(yù)攪下沉至孔底→水泥漿制備→噴漿復(fù)攪提升→停漿面→重復(fù)噴漿攪拌下沉→設(shè)計(jì)樁底→復(fù)攪→孔口→成樁→驗(yàn)收”，具體的施工要點(diǎn)如下：1）攪拌鉆進(jìn)。在保證樁機(jī)定位準(zhǔn)確后開(kāi)展垂直度檢查，隨后啟動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)，邊鉆進(jìn)邊旋轉(zhuǎn)，直至孔底設(shè)計(jì)高程，配合提前采用紅漆標(biāo)注的設(shè)計(jì)孔深位置，即可更好滿足施工質(zhì)量控制需要。2）水泥漿配合比控制。結(jié)合設(shè)計(jì)要求及試驗(yàn)，工程結(jié)合設(shè)計(jì)嚴(yán)格控制了外加劑、水、水泥的用量，配合充分?jǐn)嚢琛⑺嗷旌蠞{濃度檢定，施工質(zhì)量得到了更好保障。3）提升、噴漿、攪拌。水泥混凝土攪拌樁施工過(guò)程同時(shí)開(kāi)展的提升、噴漿、攪拌屬于質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)，具體施工過(guò)程需重點(diǎn)保證每m的噴漿量均能夠滿足設(shè)計(jì)要求。4）復(fù)攪施工。在完成提升、噴漿、攪拌環(huán)節(jié)施工后，需基于樁頂高程停止施工，并隨之基于正轉(zhuǎn)的傳動(dòng)系統(tǒng)向下開(kāi)展復(fù)攪施工，以此滿足樁體形成需要。5）現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。為保證現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收質(zhì)量，施工單位嚴(yán)格落實(shí)了“三檢”制度，在下一樁位施工前，上一樁位的施工質(zhì)量得到了較好保障，并得到了當(dāng)班監(jiān)理工程師簽認(rèn)確定。工程防洪閘的最終沉降量為31mm，這一數(shù)值與設(shè)計(jì)數(shù)值相近，工程施工質(zhì)量也得到了較好保障，水泥土攪拌樁的應(yīng)用價(jià)值由此得到了證明。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水利排灌站工程地基處理技術(shù)的合理選擇存在較高必要性，在此基礎(chǔ)上，本文涉及的攪拌樁設(shè)計(jì)、具體施工要點(diǎn)等內(nèi)容，則提供了可行性較高的地基處理路徑，而為了更好滿足水利排灌站建設(shè)需要，基于經(jīng)濟(jì)層面的優(yōu)化設(shè)計(jì)、水泥土攪拌樁與管樁的復(fù)合應(yīng)用同樣需要得到重視。