對水利排灌站工程地基處理技術的探討

吳昌義

（池州市東至縣龍家嘴電力排灌站，安徽 池州 247000）

1 常用的水利排灌站工程地基處理技術

1.1 常用技術

在水利排灌站工程地基處理中，固結灌漿、接觸灌漿、回填灌漿、帷幕灌漿、化學灌漿、防滲墻、混凝土灌注樁、混凝土、預制樁、碎石樁、鋼板樁、旋噴樁、CFG樁、砂樁、抗滑樁、預應力錨固、開挖回填、減壓井、截水槽、夯實、預壓、換土等均屬于較為常用的地基處理技術，如其中的混凝土灌注樁較為適用于砂土、黏土和砂礫卵石，旋噴樁則適用于砂土和砂礫石。在具體的地基處理中，施工前的調查研究、施工質量的控制均需要得到重點關注，水利排灌站工程的工期、質量將因此受到直接影響［1］。

1.2 水泥土攪拌樁

雖然CFG樁、旋噴樁等地基處理技術均能夠較好滿足水利排灌站工程地基處理需要，但較高的造價、過高的處理效果往往使得這類技術的應用性價比并不高，應用這類技術的地基處理往往給人以大材小用之感，因此本文研究主要圍繞較為適用于水利排灌站工程地基處理的水泥土攪拌樁技術作為研究對象。水利排灌站的地基處理的沉降、基底應力等要求并不高，因此適用于飽和黃土、素填土、粉土、淤泥與淤泥質土、黏性土等地基的水泥土攪拌樁可在大多數時候滿足其地基處理需要。

2 實例分析

2.1 工程概況

為提升研究的實踐價值，本文選擇了某地水利排灌站工程作為研究對象，該工程，該工程主要建筑物為3級，等別為Ⅲ等，設計排澇流量為27m3／s，設有進水渠、防洪閘、出水池、泵房等水工建筑物，采用塊基型堤后式泵房、雙孔涵洞式自排閘。工程各巖土層工程地質特征由下至上分別為：1）微風化巖灰巖。2）殘積粉質粘土、殘積粘土。3）中砂、粗砂。4）粉質粘土、粘土。5）粉砂、細砂。6）淤泥質土、淤泥。7）粉砂、細砂。8）淤泥質土、淤泥。9）粉砂。10）粉質粘土。11）耕植土。12）筑填土。

2.2 技術應用要點

1）攪拌樁設計，攪拌樁設計主要圍繞地基承載力驗算、攪拌樁布置、地基沉降量計算展開。以水利排灌站工程的防洪閘處攪拌樁設計為例，結合地質報告可確定該處土層地基承載力特征值建議值為63kPa，防洪閘最大基底應力為103.7kPa，防洪閘最小基底應力為106.3kPa，同時可得出104kPa的平均反力值，為滿足承載力要求，工程采用了水泥土攪拌樁進行地基處理，置換率為0.306。采用長9m、800×800間距、φ500樁用于地基處理， “7）粉砂、細砂”層為樁端持力層，且樁頂進入砼墊層100mm，不設褥墊層。開展地基沉降量計算，可確定防洪閘最大沉降量為38.22mm［2］。

2）具體施工要點，工程采用了PP-5B型號的攪拌樁機，功率為45KW，葉片式φ500樁徑，空壓機流量為4.1m3／min。為保證水泥土攪拌樁施工質量，在具體施工前，施工單位針對性采集了淤泥質土樣本，并制備了42.5R的普通硅酸鹽水泥土試件，試件的水泥摻量分別為65kg／m、60kg／m、55kg／m，由此得出了齡期為7天、28天、90天時的試件抗壓強度，最終選擇了65kg／m的水泥摻量設計，該設計能夠較好滿足1.0MPa的樁身強度設計需要，65kg／m水泥摻量試件的7天、28天、90天抗壓強度分別為0.45MPa0.65MPa、0.93～1.67MPa。

水泥混凝土攪拌樁采用了四攪二噴施工工藝，具體施工流程可概括為：“施工準備→樁機定位→預攪下沉至孔底→水泥漿制備→噴漿復攪提升→停漿面→重復噴漿攪拌下沉→設計樁底→復攪→孔口→成樁→驗收”，具體的施工要點如下：1）攪拌鉆進。在保證樁機定位準確后開展垂直度檢查，隨后啟動傳動系統，邊鉆進邊旋轉，直至孔底設計高程，配合提前采用紅漆標注的設計孔深位置，即可更好滿足施工質量控制需要。2）水泥漿配合比控制。結合設計要求及試驗，工程結合設計嚴格控制了外加劑、水、水泥的用量，配合充分攪拌、水泥混合漿濃度檢定，施工質量得到了更好保障。3）提升、噴漿、攪拌。水泥混凝土攪拌樁施工過程同時開展的提升、噴漿、攪拌屬于質量控制關鍵點，具體施工過程需重點保證每m的噴漿量均能夠滿足設計要求。4）復攪施工。在完成提升、噴漿、攪拌環節施工后，需基于樁頂高程停止施工，并隨之基于正轉的傳動系統向下開展復攪施工，以此滿足樁體形成需要。5）現場驗收。為保證現場驗收質量，施工單位嚴格落實了“三檢”制度，在下一樁位施工前，上一樁位的施工質量得到了較好保障，并得到了當班監理工程師簽認確定。工程防洪閘的最終沉降量為31mm，這一數值與設計數值相近，工程施工質量也得到了較好保障，水泥土攪拌樁的應用價值由此得到了證明。

3 結語

綜上所述，水利排灌站工程地基處理技術的合理選擇存在較高必要性，在此基礎上，本文涉及的攪拌樁設計、具體施工要點等內容，則提供了可行性較高的地基處理路徑，而為了更好滿足水利排灌站建設需要，基于經濟層面的優化設計、水泥土攪拌樁與管樁的復合應用同樣需要得到重視。