城東節制閘翼墻滑動淺析

【摘 要】城東節制閘翼墻滑動，閘底水流滲徑已減小， 這對閘身來說不利于滲透穩定。因此有必要采取措施予以補救。

【關鍵詞】上下游翼墻；墻基處理方案；措施

City east forbear the Zha wing wall glide shallow Xi

Chen Wen-sheng

(Wangjiang conservancy bureau Liangquan center water conservancy station Wangjiang Anhui 246200)

【Abstract】City east forbear the Zha wing wall glide， the Zha bottom water current Shen path have been already let up， this is disadvantageous to Zha body in permeate stability.Therefore if there is necessity， adopt measure to give remediable.

【Key words】The top and bottom swim a wing wall;The wall Ji processing project;Measure

1. 工程概述

1.1 地理位置及設計情況。

城東節制閘位于望江縣城之東的寶塔河上，是望江縣城防洪體系的重要組成部分。它的主要作用是防城東之水入城。其設計標準為十年一遇，過水流量為115.6m3/s，設計水頭差2.43m；三孔，每孔4.5×6m，閘身長20m，為鋼筋砼結構，底板厚1.0m，底板高程10，0m，上下游翼墻為址墻式鋼筋砼結構，基礎為水泥攪拌樁復合地基，總樁數974根，設計樁長10.0m，要求單樁承載力為130KN，復合地基承載力為100KMa。

1.2 水文地質條件。

閘址段寶塔河底高10.5m，枯水期為每年的10月至次年的2月，水深約0.5~1.5m。有記錄的汛期最高水位為17.43m。閘址北側為耕地，高程為16.0m~16.5m，南面為合成圩堤，頂高18.5~19.0m。河床底部根據鉆探情況，共分七層，自上而下為：

1.2.1 淤質類土［Q4］，層高程8.96~10.25m，厚度1.60~3.70m，軟塑，野外貫入數才1.5擊。1.2.2 灰黃色粉質粘土層（Q4），層高程5.26~8.13m，層厚1.70~3.00m，可塑偏軟。

1.2.3 灰色粉質壤土層（Q4），層頂分布高程為2.96~6.05m，層厚2.20~3.70m，軟塑。

1.2.4 灰色粉質粘土夾砂層［Q4］，層頂分布高程0.06~3.35m，層厚9.60m~11.00m，可塑偏軟。

1.2.5 細砂層［Q4］ 層頂分布高程-7.65~-10.34m，層厚0.90~2.50m，中密，該層野外平均標貫擊數為10.5擊。設計將該層作為攪拌樁的持力層。

1.2.6 中細砂層［Q4］，層頂分布高程-9.15~-11.73m，層厚2.50~3.00m，中密。

1.2.7 砂礫石層［Q4］，層頂分布高程-12.15~-14.23m，層厚1.50~2.10m，主要成份為砂礫石，密實。

1.3 實施情況。

基礎施工自2006年11月11日開始清淤， 12月7日開始打樁，2007年1月17日打樁結束。共打攪拌樁974根。經檢測復合地基承載力才5.6 KMa，不能滿足設計要求，為此必須再處理。根據閘室部分開挖結果，表層淤質類土層（厚1.5~3.5m），樁質量較差，為此擬挖除該層，換以便于壓實的粘土。經取樣檢測，縣城以北的山丘黃土為純粘土，含水量適中，能滿足壓實效果。為節約成本，實際操作時只將閘室部分換填1.8m厚，翼墻部分換填1.5m厚，周邊寬出閘基及翼墻基礎1.0m，壓實度控制在0.93以上。二次處理后，進行復合地基檢測，能滿足設計要求。為此進行了上部結構的施工。

主體結構施工結束后，發現上下游翼墻變形較大。北側翼墻頂部向后傾斜50mm，下部向閘室方向鼓起3mm，墻址與消力坎有明顯的擠壓痕跡，局部砼已擠崩；南側翼墻頂部向后傾斜25mm，下部向閘室方向鼓出2mm，墻址前沿向上翅起2 mm，墻址與消力坎有明顯的擠壓痕跡，局部砼已擠崩；消力池上口與閘底板交接處已高出閘底板6mm；消力坎與漿砌石護坦之間也有明顯的錯縫，坎高出護坦5mm；護坦上有一條沿下游翼墻直線與園弧段交接處的徑向偏下游方向的裂縫；翼墻與閘墩之間上部縫隙增大，下部邊角砼被擠壞，說明下游南北兩側翼墻均沿直線與園弧交接處的徑向偏下游方向滑移且向后傾斜；上游北側翼墻頂部向后傾斜11mm，墻址與砼護坦接縫處上口拉大3mm，上游南側翼墻頂部向后傾斜10mm，墻址與砼鋪蓋接縫處上口拉大3mm，護坦與閘室底板縫隙拉大成6mm，且有水滲出，說明上游翼墻沿園弧中的徑向滑移。閘室部分沉降較小，無明顯變形。（見圖1）

2. 成因分析

2.1 墻基處理方案不完善。

翼墻基礎寬度為6.3m和5.9m，換填土寬度為8.4 m和7.9m，平均富余寬度每側僅1.0m，有的地方不到0.5m。邊緣處由于機械不便壓實，水易滲入，致土體軟化，有效承載面積縮小，承載力降低。同時翼墻基礎下軟弱層厚度在3.0m以上，而換填土厚度僅1.5m，即在換填土之下還有一層軟弱層，由于換填的黃土與軟弱層接觸處無法壓實，而該層層面較低，常期浸泡在地下水位以下。黃土在未壓實時遇水容易軟化，抗剪強度迅速降低。雖然其上部土體相對沉降變形滿足了地基垂直承載力的要求，但換填土與軟弱層的接觸面依然軟弱，無法承受水平推力。而翼墻狹長又高（高5.2m），其后填土較多，要承擔水平推力。在水平推力作用下，翼墻沿軟弱面滑動。而閘室部分由于底板高程較低，軟弱層不厚，而換填土相對較厚，殘留的淤質類土較少，加上兩側填土對稱，因而無明顯變形。

2.2 回填土清基不徹底。

閘基清基時，曾用挖掘機將一部分淤泥堆放于岸坡上，這部分淤泥含水量很大，后雖然表面已涼干，但內部含水量依然很大。這些淤泥土正好位于翼墻后面，離翼墻5~10m，由于翼墻回填時未予清除，而回填土又高達5.2米，強大和土壓力就使得土體沿淤泥內部與翼墻基礎下的軟弱面形成一滑動面。從翼墻向后傾斜這一現象來看，滑動面應為圓弧滑動面。滑動方向為土推力的合力方向。對于下游翼來說，合力方向為圓弧段與直線段交界的徑向偏下游方向，與實際滑動情況一致。詳見右下圖3。上游翼墻合力方向為弧中的徑向。

參考文獻

［1］ 城東節制閘初步設計任務書

［2］ 建設工程技術與計量（土建工程部分）（2003年4月第三版）——全國造價工程師執業資格考試培訓教材編審委員會