汉江雅口航运枢纽工程地基处理优化设计.pdf
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1、:./.汉江雅口航运枢纽工程地基处理优化设计收稿日期:作者简介:郭玉涛()男硕士工程师从事水利水电工程施工工作郭玉涛 李润杰 黄智超(.中国葛洲坝集团市政工程有限公司湖北 宜昌.湖南省水利水电勘测设计规划研究总院有限公司湖南 长沙)摘 要:根据现场地基处理试验效果结合汉江雅口航运枢纽工程地质情况成功引进了建筑业常用的长螺旋钻孔压灌桩地基处理技术取得了良好的工程效果为水利工程地基处理施工提供了新方法促进了长螺旋钻孔压灌桩技术的推广应用同时也为各种工程项目之间相互借鉴施工技术提供了思路关键词:地基处理汉江雅口航运枢纽建筑业长螺旋钻孔压灌桩中图分类号:文献标识码:文章编号:()引言任何水工建筑物都是
2、建造在一定的地层上的承受建筑物荷载的地层称为地基当天然地基承载力不满足要求或最大沉降量或最大沉降差达不到要求时应采取措施进行地基处理 水利工程常用的几种地基处理方法有:换土(砂)地基、钻孔灌注桩、预制桩、水泥搅拌桩、高压喷射灌浆、水泥粉煤灰碎石桩、强夯法、沉井、排水固结法、加筋法等 但是这些地基处理的方法均有其地层适用的局限性同时功效低、成本高 本文通过汉江雅口航运枢纽工程地基处理优化设计引进了建筑业常用的长螺旋钻孔压灌桩地基处理技术取得了良好的工程效果为水利工程地基处理施工提供了新方法同时也为各种工程项目之间相互借鉴施工技术提供了思路 工程概况.工程简介雅口航运枢纽位于汉江中游丹江口钟祥河段
3、、湖北省宜城市下游.处上距丹江口水利枢纽 下距河口 是汉江干流湖北省内梯级开发中的第 级其上下游分别与崔家营梯级和碾盘山梯级衔接距上游崔家营梯级约.距下游碾盘山梯级约.枢纽正常蓄水位.相应库容.亿 装机容量 航道等级为()级设计通航船舶吨级为 主要建筑物包括船闸、泄水闸、发电厂房、土石坝、坝顶交通桥、鱼道等工程 工程开发任务以航运为主结合发电兼顾灌溉、旅游等综合利用效益.工程地质坝址区河谷开阔呈浅“”形河床宽浅地形上左岸为河漫滩其后缘接基岩岸坡岸坡顶部为级阶地右岸为级阶地宜西堤位于级阶地 基岩为新近系掇刀石组黏土岩夹泥灰岩、粉(细)砂岩、砂砾岩透镜体成岩程度差、属极软类岩石 河床覆盖层为第四系
4、全新统冲积堆积物主要由砂卵砾石组成堆积韵律呈上细下粗的总趋势.建筑物建基面情况)泄水闸闸室及船闸部分导航墙基础坐落于覆盖层的砂砾石层上局部分布有粉细砂夹层工程性质较差根据建筑物结构进行受力计算泄水闸闸室最大地基应力为 最大沉降量.船闸部分导航墙最大地基应力为 最大沉降量.天然地基不能满足水闸设计规范 及船闸水工建筑物设计规范对建筑物正常运用要求需通过地基处理方式以提高地基承载力并减少地基沉降 ():.:第 卷 第 期 年 月 山西建筑 .)安装场和鱼道工程坐落在回填料上不满足建筑物承载力要求需进行地基处理 建筑物地基处理原设计方案.碎石桩地基处理泄水闸闸室、岸墙和翼墙均采用碎石桩复合地基处理方
5、案碎石桩桩径.间距.桩长约 碎石桩桩顶设置 砂石褥垫层褥垫层上层铺设 厚 混凝土垫层垫层超出基础外缘 级配砂石垫层中砂与碎石体积比为 最大粒径不超过 .桩地基处理)船闸上游导航墙型(主、辅)下游导航墙型(主、辅)下游靠船墩基础处理采用 桩桩基型号采用 ()桩径.桩间距为(.)(.)矩形布置桩桩长为 (下游型)桩顶设置 厚碎石垫层碎石垫层上层铺设 厚 混凝土垫层垫层超出基础外缘 )仿生态鱼道箱涵、挡墙及出口闸室基础处理工程鱼道基础处理均采用 桩桩基型号采用 ()桩径.桩间距.矩形布置桩长 桩顶设置 厚水泥砂褥垫层 水泥砂褥垫层水泥掺量不小于 摊铺后采用平板振捣器振捣密实夯填度大于.压实度不低于.
6、渗透系数不大于/.高压旋喷桩地基处理电站安装场建基面以下采用高压旋喷桩加固旋喷桩直径.桩距、排距均为.呈梅花形布置桩体深入基岩 桩顶设置 厚水泥砂褥垫层 地基处理优化过程.碎石桩现场试验由于泄水闸建基面最先处理完成的因此针对泄水闸原地基处理设计方案现场分别进行了 和 沉管碎石桩试验及 振冲碎石桩试验试验过 程中发 现 在 试 验 场 地 标 高 以 下 约 处 沉管碎石桩及 振冲碎石桩沉管困难 沉管碎石桩采用钢靴后较为艰难穿透夹层到达设计标高试验过程中设备电缆明显发热钢靴受损严重且试验时间较长原设计施工方案在现场无法实施.长螺旋钻孔压灌桩现场试验结合碎石桩现场试验实际情况创造性的提出了长螺旋钻
7、孔压灌桩地基处理方案并补充了长螺旋钻孔压灌桩地基处理现场试验项目长螺旋钻孔压灌桩 桩体材料采用 混凝土 试验发现 根 桩成桩过程顺利孔深.入岩 桩体平均充盈系数.单孔成桩平均耗时 或 桩基检测表明桩身完整性符合类桩要求单桩承载力特征值 大于设计计算数值 复合地基承载力在.倍极限承载力作用下沉降为.小于建筑物沉降允许值 长螺旋钻孔压灌桩试验效果良好施工速度较快能够满足泄水闸地基处理设计所需达到的设计参数同时可以保证工程质量及工期进度要求.地基处理优化设计长螺旋钻孔反馈出来的土层结构与地勘资料基本吻合砂砾石层上部粒径较小下部粒径较大底部局部会有超过 大块粒径考虑到静压 桩遇到下部大粒径砂时砾石很难
8、打入且 桩会有损坏可能出现断桩无法达到设计要求同时结合整个枢纽各建筑物地基处理方案的多样性、地层结构的复杂性及工期节点要求尽可能统一枢纽区建筑物地基处理方案提出对泄水闸、船闸、电站安装场、过鱼设施地基处理方案进行优化设计并且新增了电站尾水渠右挡墙及二期混凝土纵向围堰地基处理方案统一优化设计为长螺旋钻孔压灌桩复合地基处理方案地基处理方案确定后召开了专家咨询会进行评估确认与会专家和各方代表根据现场进行的三种地基处理方案试验和长螺旋钻孔压灌桩单桩承载力及复合地基承载力试验成果同意采用长螺旋钻孔压灌桩复合地基处理方案 长螺旋钻孔压灌桩地基处理方案.优化设计工艺简介长螺旋钻孔压灌桩技术是采用长螺旋钻机钻
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