粉喷桩在榕江大围堤防工程软基处理中的应用第2期2007年4月广东水利水电GUANGD0NGWATERRESOURCESANDHYDROPOWER粉喷桩在榕江大围堤防工程软基处理中的应用王斌(揭阳市水利水电设计院,广东揭阳522031)摘要:简述粉喷桩处理软基的一般设计模式,施工技术要点及应用效果,并结合工程实例着重介绍其在设计,施工及质栓中采用了室内配合比试验及现场抽芯检测相结合的作法,为设计提供合理依据,为质栓提供可操作性,方便施工,值得借鉴,可以在类似工程中推广使用.关键词:粉喷桩;软基;配合比试验;抽芯检测;应用中图分类号:TU447文献标识码:B文章编号:1008-O112(2007)02-0059—041工程概况广东省揭阳市榕江大围榕城北堤段工程(以下简称北堤工程),位于揭阳市榕城区,榕江北河中下游的右该堤段均为新建堤段,原堤址河岸沿线地势平坦,场地平面布置图(梅东大桥以东堤段桩号K6+372一K8+—2.O0m(珠—2.71m(P=2%).由于该堤段地质情况较为复杂,地层变化大,堤基存在较厚的软弱淤泥层,而软土地基作为一种常见的不良地基,它给堤防工程建筑物造成极大的危害,因此,该堤段采用了水利工程中较为常见的粉体喷射搅拌法(简称粉喷法)加固软土技术处理堤基,以达到提高堤基承载力及满足堤身的变形要求,从而保证堤防工程的安全.图1榕江大围北堤工程梅东大桥以东堤段平面布置,—13;修回El期:2007-02-03作者简介:王斌(1968一),男,本科,高级工程师,副院长,总工,从事水利水电工程规划,设计工作.-59?2工程地质条件层,钻孔揭露土层自上而下为:①人工填土,成分主要为杂填土和素填土构成,未固结或松散,厚度较薄,平均厚度为0.42nl;②粘土,灰黄色,软塑,厚度较小,部分尖灭,平均厚度为0.62m,属中压缩性土;③淤泥,灰黑色,饱和,流塑,含少量腐植质,砂及少量贝壳,平均厚度为11.58m;④粉质粘土,灰白色,软可塑,含中细砂,属—4.50Ill;⑤粉细砂,松散至稍密状态,灰白色,级配不良;⑥粗中砂,灰白色,中密的物理力学性质指标见表1,工程地质剖面图(纵向)见图2.表1地基土物理力学性质指标呼惜一错,'…ZKnt-io…象■ZKl21^Kl_0tZ…Kn-2.vⅣZK12l_-~0n70L'~-t'o@?l¨———'I∞3.40?罂挎.jx,…一-I¨…?zI【I】…～,ZKl¨A~=I9.4^l8.3~--200@●ZXll一7里到茔图2工程地质剖面(纵向J3地基处理设计方案的确定与设计根据对该堤段堤型设计断面的初步分析和多方案比较后,选定采用钢筋混凝土防洪墙结合墙后填土的复合堤型结构,考虑到堤基土层的地质条件,根据确定的堤型断面,新建堤身防洪墙高度及填土高度较大(大部分超过3.0m),作用于防洪墙的基底应力也较大,其相应要求的地基允许承载力为90～110kPa(随防洪墙的高度而变化),均大于浅层地基土承载力标准值85kPa,此,防洪墙采用天然地基是不合适的,而应考虑采用浅基处理或桩基础.此外,由于城市堤防工程对堤身的沉降变形和地基的防渗要求较高,故采用较为简单的去土换砂的方法难以满足设计要求,而根据本地区及邻近地区类似工程的经验,经对采用钻孑L灌注桩,打入式预制桩及粉喷桩处理堤基的方案进行技术经济等的综合比较.经比较,认为粉喷桩具有工程造价低,施工噪声低,?60?振动干扰小,无弃土弃渣污染环境等优点,并能适合类似该堤防工程对地基要求不太高的条件,但须进行地基改良处理.设计前,根据对该堤段地质勘察资料成果的分析,初步确定所采用粉喷桩桩端以第⑥层粗中砂层作为基础持力层.在地质勘察钻孑L的同时,取出各土层原状土样通过室内配合比试验,提供合理的固化料种类和配方,以及加固土可靠的物理,力学性质参数,由试验确定水泥加固土的无侧限抗压强度值,作为粉喷桩地基处理的设计依据.水泥土配合比抗压试验成果见表2.根据地质土层的分布情况,采用现行建筑地基处理土层的地质物理性状不同对粉喷桩加固地基成桩的水泥土强度影响变化较大,特别是土层的含水量和腐植质含量对桩身强度影响较大,因此,取原状土样进行室内水泥土的配合比试验是很有必要的.设计要求粉喷桩采用桩径为~500mm,90d龄期单轴无侧限抗压桩身强度为2100kPa,设计单桩竖向承普通硅酸盐水泥掺入比为l8%时,其平均抗压强度为2350kPa,满足设计要求.由于该堤段淤泥软土层较为深厚,且此类软土含水量高,压缩性大,承载力低,遇地震易软化,抗剪强度和搅拌桩作为柔性桩...