复合桩基础在闸站工程中的应用.pdf
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1、施 工 安 全水上安全 2023 年 第10 期160作者简介:谢建福,男,本科,工程师研究方向为水利水电工程。复合桩基础在闸站工程中的应用谢建福(佛山市兴利工程建设有限公司,广东佛山 528300)摘要:随着社会现代化改革进程加快发展,土木建设工程对于基础选用提出了更为严格的标准,在天然基础结构无法满足工程施工建设需求时,会利用其他手段加强基础质量。其中,复合桩基础是目前建设工程中常用的一种桩基础结构,能够显著提高工程施工安全性和稳固性。基于此,本文以某闸站工程为例,对复合桩基础的实际应用情况展开分析,探究复合桩基础施工过程中的重点注意事项,以供参考。关键词:复合桩;基础;闸站工程0 引言随
2、着土木建设工程种类不断增加,人们对于基础结构的施工建设也提出了更高的要求,不仅要保证建设工程的稳固性与安全性,还需要满足多样化建设需求,能够从经济和技术合理的角度对基础结构进行设计。现阶段比较常见的基础结构包括独立基础、条形基础、复合桩基础、筏板基础等,在工程设计时应结合工程实际情况科学选择。复合桩基础相比其他基础具有较为良好的应用效果,其对地基结构进行了加固处理,通过对地基原土的置换提高结构硬度与紧密度,以此保证地基结构的施工质量与安全。1 复合桩基础概述复合桩基础属于一种新型组合式桩基础结构,在实际施工时需要将内芯预制桩和外芯固化土桩融合到一起应用,基于外芯固化土桩提供侧摩阻力,同时利用内
3、芯预制桩承载竖向的荷载力,进而优化桩基础荷载传递的深度和途径,将两种不同形式的桩基础结构优势充分发挥1。能够大幅度提高基础施工的可靠性与安全性,且操作简单便捷,成本相对低廉,大幅度提高单个桩体的承载力,具有显著的应用优势。依据内外芯的构造能够将复合桩基础分成三类,分别是长芯、短芯和等芯复合桩基础。2 工程概况为深入探究复合桩基础在实际土木建设工程中的应用情况,本文以某闸站工程为例分析。该闸站工程位于佛山,属于河口治理综合工程中的一项施工环节,预期设计工程与海岸保持平行,沿东北方向延伸,堤线全长为 7844m,新建设堤线长度为 6502m,加高加固段的长度为 1342m。区域总面积达到 4.11
4、km2。依据工程规划在上游北部位置的大堤桩号为S6+721.6 处建设闸站工程。河涌底部高程为-2m,闸站工程的自流层底高程设定为-5m,抛石防冲槽末端的高程设计为-2.5m,基于单坡设计形式将其延伸到-4m 高程外河底部边缘位置,并对外侧河道设计有抛石护底,以此起到保护作用。工程依据所处位于设置抗震等级为 8 度。对该闸站工程土层参数情况分析后能够发现,该闸站工程的基础结构主要处于第层的粉细砂环境中,整体具有松散稍密状的特征,因此判断其属于严重的液化土层,下层结构具有较弱的第层淤泥质黏土夹砂,地基结构的稳定性以及沉降变形现象难以保证工程顺利建设,因此需要对天然地基进行人工处理。在对工程综合分
5、析后决定采用复合桩基础的施工方案对地基处理,以第层的含砾中粗砂层作为桩基础的持力层2。第层粉细砂层表现出中等渗透性,会导致泵闸地基中存在一定的渗透稳定性的问题,因此需要对其进行防渗透处理施工。依据 SL2562001水闸设计规范中的相关规范内容能够对该闸站工程的整体稳定性进行计算分析,并对天然地基基础下的沉降和地基结构的实际承载力展开计算分析。施 工 安 全Maritime Safety 水上安全161正向工况下地基最小应力为 69.12kPa,最大应力为 80.84kPa,不均匀系数为 1.18,允许不均匀系数为 1.6;反向工况下地基最小应力为 66.48kPa,最大应力为 76.90kP
6、a,不均匀系数为 1.17,允许不均匀系数为 1.6;检修工况下地基最小应力为 50.08kPa,最大应力为 77.15kPa,不均匀系数为 1.15,允许不均匀系数为 2.1;正向地震工况下地基最小应力为 38.81kPa,最大应力为 71.26kPa,不均匀系数为1.85,允许不均匀系数为 2.1;完建期工况下的地基最小应力为 95.31kPa,最大应力为 102.01kPa,不均匀系数为 1.08,允许不均匀系数为 1.6。各工况条件下的抗浮安全系数均超过 1.1 的标准值。最终沉降系数为 25.8cm,地基承载力特征值 ffak为 98.64kPa,地基平均应力为 110kPa,修正后
7、的地基承载力特征值ffa为 158kPa,下卧层 ffa为 133kPa。整体结果鉴定为不符合沉降标准规定。由此可见,该闸站工程的应力分布相对比较合理,能够满足工程建设基本需求,建筑地基结构的承载力同样符合标准规范。但是在天然地基条件下难以保证施工建设要求,为进一步提高工程建筑的安全性与稳定性,需要对地基结构展开加固处理施工。3 地基处理方法分析基于地质钻孔数据报告能够发现,该闸站工程的地基土表层属于第层细砂层,呈现出松散状,下层结构为相对软弱的下卧层第层淤泥质黏土夹砂,具有高压缩性。第层的中粗砂层的紧密程度在中密到密实之间,能够作为复合桩基础施工中的持力层。闸站工程的表层细砂已经出现了比较明
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