沉管砂樁處理水工程復(fù)雜不良地基實踐

沉管砂樁處理水工程復(fù)雜不良地基實踐王先忠目錄2加固機理3工藝選取4現(xiàn)場試驗施工5施工檢測和監(jiān)測情況6結(jié)論與建議1前言1前言沉管砂樁在國內(nèi)外已得到廣泛應(yīng)用，在處理砂土及填土地基的擠密、振密時效果比較顯著水工程處理中，沉管砂樁多應(yīng)用于：砂土擠密液化處理、軟土排水置換處理，不宜應(yīng)用于黏性土承載力的提高。以河南省出山店水庫工程為例，談?wù)劤凉苌皹短幚硭こ虖?fù)雜不良地基實踐。河南省水利勘測有限公司前言該工程，Ⅰ級階地土薄砂厚、土砂間及砂層中夾軟土層（隨機性）；Ⅱ級階地土厚砂薄、土層含水率較高，地基地質(zhì)條件復(fù)雜。場區(qū)適宜砂樁的料源豐富。河南省水利勘測有限公司前言Ⅰ級階地Ⅱ級階地采用沉管砂樁，處理了Ⅰ級階地飽和砂土地震液化問題、地基軟土穩(wěn)定問題，加速了Ⅱ級階地厚層高含水率黏性土排水固結(jié)沉降，均衡了Ⅰ、Ⅱ級階地壩基不均勻沉陷問題。河南省水利勘測有限公司前言Ⅰ級階地Ⅱ級階地加固機理2滲透系數(shù)在10-7cm/s下，壩基土的固結(jié)度5a仍不到50%河南省水利勘測有限公司在水工程地基加固機理砂的擠密作用軟土的排水與置換作用高含水率黏性土的排水固結(jié)與置換作用Ⅰ級階地Ⅱ級階地加密、振密樁體本身強度大振動、擠壓樁周砂土結(jié)構(gòu)強度、密實度提高樁體透水好排水固結(jié)改善軟土性質(zhì)樁體置換復(fù)核地基樁體透水好加速排水固結(jié)樁體置換復(fù)核地基減小沉降工藝選取3振沖法地表為黏性土，地表水導(dǎo)排較困難。水沖，易造成泥漿污染場地不整潔，施工文明程度低。螺旋鉆成孔錘擊法需運輸安置成孔時帶出孔內(nèi)砂土。地下水埋藏較淺，樁體質(zhì)量難以保證。僅起置換，無擠密。靜壓法場區(qū)的地耐力較高，所需的壓樁應(yīng)力較大。沉樁較慢，移動較慢，效率較低。因擠密作用，地面隆起0.445～0.530m。振動沉管法無須用水，能保證場地整潔。進行加密、振密處理，保證樁體本身強度大，無視地下水埋藏淺深。通過振動、擠壓，使樁周砂土結(jié)構(gòu)強度、密實度提高。移動較快捷，效率稍高。因擠密作用，地面隆起0.445～0.530m。施工現(xiàn)場試驗經(jīng)綜合比較后，擠密砂樁施工工藝采用振動沉管法。現(xiàn)場試驗施工4.1：成樁機技術(shù)參數(shù)選擇4.2：Ⅱ級階地段砂樁樁間距選擇4.3：Ⅰ級階地段砂樁樁間距選擇4河南省水利勘測有限公司樁體填砂料：采用中粗砂，含泥量不大于5%，不均勻系數(shù)小于5，曲率系數(shù)在1~3之間。場區(qū)附近有豐富料源。沉管砂樁樁徑500mm，選擇1.5、2.0、2.5m共3種間距進行現(xiàn)場試驗Ⅱ級階地段樁長：穿上部高含水率黏性土進入下部砂、礫中不小于1.0m，約10m。Ⅰ級階地段樁長：清除表層耕植土不少于50cm后，樁長10m。樁體要求：采用重型動力觸探進行檢測，其中2.0m以上擊數(shù)不小于5，2.0m以下?lián)魯?shù)不小于7施工工序：采用行內(nèi)、行間跳打，從兩側(cè)向中間進行河南省水利勘測有限公司成樁機技術(shù)參數(shù)選擇現(xiàn)場試驗和施工擬采用錘擊振動沉管式砂樁機，型號為DZ-110KS/DZ-90KS。在沉管時端部鋼制活瓣樁尖呈閉合狀態(tài)振動、擠密，邊振動邊勻速提升鋼管時活瓣張開下料，每提升1.0m留振15s，灌砂量充盈系數(shù)控制在1.2～1.4之間，如此反復(fù)直至樁管全部拔出。成樁后檢測成果表明：2.0m以上重型動力觸探擊數(shù)均大于5，2.0m以下重型動力觸探修正擊數(shù)均大于7，隨著深度的增加錘擊數(shù)呈離散性增加，成樁機技術(shù)參數(shù)滿足要求。河南省水利勘測有限公司Ⅱ級階地段砂樁樁間距選擇Ⅱ級階地段厚層高含水率黏性土中，沉管砂樁主要起加速固結(jié)排水的作用，結(jié)合部分置換，減少壩體填筑后壩基沉降?，F(xiàn)場試驗期間，對樁間土進行成樁前后靜力觸探試驗，選擇合適的樁間距后，進行模擬壩體填筑載荷試驗河南省水利勘測有限公司深度/m成樁前成樁后qc差值/MPafs差值/MPaqc/MPafs/MPaqc/MPafs/MPa4.51.350.0240.530.0020.820.0224.61.400.0310.570.0020.830.0294.71.530.0300.630.0030.900.0274.81.450.0400.690.0030.760.0374.91.040.0350.780.0030.260.0325.00.940.0210.770.0020.170.019成樁前后樁間土靜力觸探試驗結(jié)果對比（1.5m樁間距）在沉管砂樁成樁振動擠密過程中，樁周土受到一定的擾動破壞，其中1.5m間距的減少量最大。河南省水利勘測有限公司成樁前后樁間土靜力觸探試驗結(jié)果對比（2.0m樁間距）深度/m成樁前成樁后qc差值/MPafs差值/MPaqc/MPafs/MPaqc/MPafs/MPa4.50.880.0110.700.0020.180.0094.60.940.0120.690.0010.250.0114.70.900.0120.670.0020.230.0104.80.900.0120.680.0010.220.0114.91.010.0120.790.0010.220.0115.01.100.0120.820.0020.280.010在沉管砂樁成樁振動擠密過程中，樁周土受到一定的擾動破壞，其中2.0m間距的減少量相對較小河南負省水酷利勘咱測有綢限公撥司成樁前康后樁疼間土索靜力造觸探杠試驗寺結(jié)果番對比（2.努5m樁間勵距）深度/m成樁前成樁后qc差值/MPafs差值/MPaqc/MPafs/MPaqc/MPafs/MPa4.50.870.0140.530.0030.340.0114.60.820.0180.660.0030.160.0154.70.930.0150.760.0070.170.0084.80.920.0170.740.0110.180.0064.90.990.0180.760.0110.230.0075.01.020.0150.780.0130.240.002在沉管截砂樁成崖樁振動述擠密過雀程中，樁周蜘土受到一定叢的擾繼動破培壞，其中2.5m間距的聲減少量相對較小，且汽與2.0m間距的落減少量相近。河南祥省水尿利勘量測有啞限公劈燕司經(jīng)比選寸：選取2.鞋0谷m作為Ⅱ塘級階地菊段厚層述高含水盛率黏性磨土沉管級砂樁樁間距。經(jīng)現(xiàn)場模擬載森荷試驗，進浴行計算反演分析沉管砂泉樁以土樁徑0.5弓m、樁撤間距2.囑0餓m的施工啟工藝地援基處理填后，Ⅱ級階地曠段厚層羨高含水奇率黏性地基秘土在巖完工1梢a后固佳結(jié)度毯可以次達到80興%以上鞭，且迅固結(jié)如度達嫩到95妹%以上大狗約需要2帖a，有效炕地降低礙了高含水轟率黏性燈土的工宅后沉降融，縮短出了其固控結(jié)時間。河南像省水手利勘撲測有塘限公露司Ⅰ級階地段肺砂樁樁祥間距選猛擇Ⅰ級階地段處理藍液化為牧主，輔麗以排水固結(jié)疏軟土愁，故塵以處可理砂腎土液咸化為壁主要款控制球指標?，F(xiàn)場袖試驗期間，曬對樁間避土進行猛成樁前我后標準聞貫入試狼驗，選艱擇合適岡的樁間距。河南微省水和利勘述測有發(fā)限公編司1.5格m和2.0蚊m樁間距療下成樁趣前后樁芝間土標且準貫入棟試驗結(jié)呆果對比深度/m成樁前N＇成樁后N＇1.5m樁間距2.0m樁間距3.01116144.01016165.01121206.01723217.0133424標準貫入擊謊數(shù)增加蛙量稍大賴，但兩幣者數(shù)量朋上差別已較小，幻玉說明在茶該砂層置中，樁照間距1.散5許m和2.腸0啦m的沉管紡砂樁所毅起的擠依密作用素基本相同。樁間距1.5鉗m和2.班0拔m下樁間何砂土在雷深度3~4暑m處仍存達在液化架問題。河南積省水暮利勘因測有緞限公滋司增設(shè)4.歸0踩m壓重平銷臺后樁先間距1.5塘m和2.紐奉0蘇m下樁間導(dǎo)砂土液境化判別ds/m無壓重平臺下N＇4.0m壓重平臺下NNcr比較液化判別1.5m樁間距2.0m樁間距1.5m樁間距2.0m樁間距7.0161411.410.09.6N＞Ncr不液化8.0161611.811.810.2N＞Ncr不液化9.0212015.915.110.8N＞Ncr不液化若調(diào)小貼間距，戰(zhàn)鄰樁間年的振動錘影響越反大，施蔬工難度帖增大，句從而難嶼以解決許上部砂狂性土的濃液化問冠題。綜合毀分析峽采取痕上部增設(shè)4.樂0示m壓重平臺處理。經(jīng)比茶選：選取2.0張m作為Ⅰ級階地段處理訂液化魄問題廣的沉管砂樁肯樁間距。施工渣檢測吸和監(jiān)筍測情氏況5河南省救水利勘土測有限鼠公司施工完吃成后，顛淮河流特域水工早程質(zhì)量勺檢測中典心對沉斬管砂樁垮進行了語處理效骨果檢測否，結(jié)論退為：采用振動敢沉管竭法進良行壩逮基處飛理后熄，其跨砂樁涉樁體品質(zhì)量拜滿足營設(shè)計刺要求示，樁奴間砂冶層進舌行液財化判屆別時斗為不排液化類地層墾，達呢到了意防止項壩基填液化攻的目強的。河南省皺水利勘芝測有限金公司南京水智利科學借研究院監(jiān)遭測壩基資愿料：在沉管砂鞠樁處理皇后，Ⅱ級階地始段壩基儲總沉降女量10.校11cm，Ⅰ級階地股段壩基笨總沉降代量12盤.2縮慧6cm。Ⅰ、Ⅱ君級階睛地段最壩基含沉降癢僅差2.1消5cm左右，妻壩基不工均勻沉旋陷問題洗得到了核良好的處理河南堤省水璃利勘堡測有倘限公獨司2+200斷面沉降南京踩水利閑科學糞研究寧院監(jiān)測壩體辟資料：Ⅱ級階地段壩體總他沉降域量11次.2辜2扯cm（黏壩土心侍墻）單，壩翁體沉廊降目學前已錢趨于食穩(wěn)定楊；Ⅰ級階騰地段壩體總替沉降糊量11極.3釀4妄cm（黏土機心墻）反，壩體蒸沉降目燥前已趨鳳于穩(wěn)定結(jié)論與肢建議6河南省所水利勘雅測有限勿公司1沉管砂哪樁在水工卷程地閱基處悟理中，樁體逮透水癢性良希好，排水固結(jié)輔揀以置換作用加肉速了高含陸水率黏披性土和纏砂層中楊軟土的丈固結(jié)排毛水，加速了高含水古率黏若性土固結(jié)礎(chǔ)時間恨，減少了壩體隔填筑后全的壩基沉降。2沉管