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护岸工程【搅拌桩在护岸工程中的应用探讨】

来源:电脑 发布时间:2019-06-22 04:15:41 点击:

  摘 要:深层水泥搅拌法是地基处理的重要方法之一,该法广泛应用于水(海)上重力式水工建筑物地基及陆上港工及工民建地基。本文主要探讨这种方法在高边坡护岸中存在软弱土层时加固软土层的应用及效果。
  关键词:深层搅拌桩 护岸 软弱地基 夹层 安全
  1.工程概况
  本工程位于北江流域,北江大堤外侧河漫滩上,建造内容为码头结构、护岸及接岸结构。其中码头1座,码头总长度80m,设两个500吨级以下泊位,年设计通过能力为90.8万t,护岸长80m,主要由两级斜坡、平台及挡土墙组成。护岸与水中泥面高差较大,后方地面标高设计为10.0m以上,码头前沿水域设计底标高-3.8m(一般比这个值低),水深较深。该护岸高差较大分两级设计建造,由于护岸地层存在软弱夹层,需要对该土层进行处理,使护岸的安全稳定性有保障。
  2.加固原理
  深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂,通过深层搅拌机械在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。该方法适用于软基处理,效果显著,处理后可成桩、墙等。深层水泥搅拌桩适用于处理淤泥、砂土、淤泥质土、泥炭土和粉土。当用于处理泥炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过试验确定其适用性。冬季施工时应注意低温对处理效果的影响。
  3.工程应用3.1设计条件
  (1)设计水位:设计高水位:10.95m(20年一遇洪水);设计低水位:0.65m(航道设计最低通航水位)。
  (2)地质条件:工程所在的北江流域主要为三角洲冲积平原和错落残丘地貌,海拔高程一般0~20m。残丘主要由古近纪碎屑岩组成,岩性主要为泥岩、钙质泥岩、砂岩等。岩石风化强烈,除丘陵地带外,冲积平原区地表为第四系覆盖,基岩露头较少,植被不甚发育,大部分河流两岸均为冲积阶地和河漫滩。
  该护岸位于北江左岸段,地貌上属三角洲冲积平原。场地经填土平整后,地表较平坦。据钻孔揭露,场地地基主要由素填土、第四纪冲、淤积层及第三纪泥岩等组成。各土层固结快剪指标见表1。
  (3)设计使用荷载:挡土墙后方20m范围内禁止堆载。20m后可按q=20kN/m2堆载。业主考虑本码头的实际使用情况,洪水时码头可以允许短暂受淹没,因此确定10.0m作为码头面高程。
  (4)建筑物种类和等级:护岸结构安全等级均为Ⅱ级。
  3.2设计方案
  码头采用3层高桩框架结构。码头共布设64根桩基,其中Ф1000mm的桩共51根,Ф1200mm的桩共13根。桩基采用Ф1200mm和Ф1000mm钢筋混凝土灌注桩两种。码头横向排架间距6300mm,每榀标准排架布置3根钢筋混凝土灌注桩。
  由于码头后方护岸存在淤泥软弱夹层,对护岸结构稳定极为不利,极易产生圆弧滑动,需进行软基处理,软基处理范围约1380m2,软基处理采用粉喷桩复合地基,粉喷桩采用Ф700mm,间距1300mm正方形布置(共11排),其中第6排(中间排)为连续布置,置换率为23%。粉喷桩底高程暂定为-7.0m,并以进入砂层2m控制,桩长有两种一种是8.3m,共4排,一种是11.8m,共7排。护岸坡面采用大块石(50kg以上)护脚、水上抛石(50~100kg)理坡(坡度1:2.5)处理,施工前,护岸先开挖基槽,再抛石形成堤体,再干砌平台,再砌浆砌石护面(坡度1:1.5),顶部设挡土墙,挡土墙采用浆砌块石及混凝土压顶。浆砌石护面及挡土墙设直径100mm的排水孔,呈梅花状布置。详见图1。
  软土层淤泥、淤泥质土经过加固后,土的物理力学指标显著提高。对护岸的抗滑稳定性起到了很好的加固作用。通过模型计算,加固后抗力分项系数比加固前提高了35%以上。说明不会产生深层滑动,只要在工程建成后,业主严格按照使用要求使用,不超载,护岸的安全稳定性是有保障的。
  4.结论
  在珠江流域,很多时候会碰到岸边有软弱夹层的情况。不同的护岸采用不同的处理措施,本工程采用深层搅拌桩法加固软弱夹层,提高了原来的土体多项物理力学指标,经过证明,采取这种做法后护岸的安全性是有保障的。
  文献:
  [1]JTJ250-98.港口工程地基规范.
  [2]JTJ300-2000.港口及航道护岸工程设计与规范.
  [3]江苏宁沪高速公路股份有限公司.河海主编.交通土建软土地基处理工程手册.人民交通出版社.
  [4]JTJ291-98.高桩码头设计与施工规范.

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