旋噴注漿法在寶雞峽加壩加閘工程中的應用-二建
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2019年二級建造師 臨考速成
1.工程概況
寶雞峽加壩加閘水利水電工程位于寶雞市西約11km的渭河峽口,是在原溢流壩(615m高程)基礎上加高壩體、增加排沙泄洪孔、修建壩后電站的續建工程,該工程最大壩高49.6m,壩頂總長(cháng)208.6m,壩頂寬17m,壩頂高程637.6m,共分Ⅰ—Ⅷ九個(gè)壩段。按照進(jìn)度安排和工程施工特點(diǎn),導流采用分期分段方式進(jìn)行,標準為十年一遇洪水,分三期實(shí)施。一期圍堰保護左岸0、I、II壩段的施工,采用粘土心墻土石圍堰,上游圍堰設計高程623.5m,下游圍堰設計高程611.0m,導流設計流量3600m3/s;二期圍堰保護左岸Ⅳ、Ⅶ、Ⅷ壩段的施工,由于二期圍堰地處地理環(huán)境復雜,左岸山勢陡峭,受隴海鐵路限制,加之引水洞口距壩軸線(xiàn)僅30m,致使施工場(chǎng)地狹小,為保證足夠的施工場(chǎng)地及正常的灌溉引水,經(jīng)技術(shù)分析,決定采用倒掛臂砼拱圍堰,設計圍堰長(cháng)49.5m,頂寬8m,底寬24.5m,呈圓弧拱形,迎水面1.5m厚的鉛絲籠石,外邊坡1:1.5,主體填筑石渣及細砂卵石,圍堰位置選在距壩軸線(xiàn)20m處的淤灘上,由于此處淤積物厚度達10余米,且積水無(wú)法排除,致使地基松散,承載力下降,無(wú)法滿(mǎn)足砼拱圍堰的施工要求,根據基礎的地質(zhì)條件,決定采用旋噴樁防滲體進(jìn)行基礎處理,強化地基,增大土的摩擦力和粘聚力,增強基礎的承載力。
2、旋噴樁的設計
旋噴樁是高壓噴射出的漿液,連續和集中地作用在土體上,使其壓應力和沖蝕等多種因素在很小的范圍內產(chǎn)生效應,使注入的漿液和土體拌和均勻凝固為新的固結體,起強化地基和防水的作用。
2.1樁基礎形式確定。在進(jìn)行旋噴樁設計時(shí),首先應搜集和掌握基本資料,包括:工程地質(zhì)和水文地質(zhì)(土層和基巖的性質(zhì),土的物理力學(xué)性質(zhì),地下水埋藏)、建筑物結構受力特性、施工現場(chǎng)和鄰近建筑的四周環(huán)境等資料。由于旋噴樁系土與水泥的混合固結體,其強度較低,受力之后樁身的變形量大,同時(shí)考慮到經(jīng)濟性,因此,在設計II期圍堰旋噴樁防滲體時(shí)將基礎視為復合地基,即由樁和承臺下的樁間土共同承擔基礎荷載,但由于土層和樁相比抗剪抗壓強度差別大,在設計時(shí)僅考慮樁的作用。
2.2旋噴樁承載力的確定。旋噴樁承載力的確定,基本出發(fā)點(diǎn)與鉆孔灌注樁相同,主要從以下幾個(gè)方面考慮:
(1)樁徑與樁的面積,由于旋噴樁的樁徑與土層及噴射壓力有關(guān),而這兩個(gè)因素并非固定不變,所以旋噴樁的樁徑是有變化的,因此在計算時(shí)要選平均值;
(2)折減系數,由于旋噴樁身的均勻性較差,因此要選用比灌注樁更高的安全系數;
(3)樁身強度,在計算時(shí)按28天強度考慮。試驗證明在粘性土中,由于水泥水化物與粘土中礦物繼續作用,后期強度將會(huì )繼續增長(cháng),將這種強度的增長(cháng)作為安全儲備;
(4)由于影響旋噴樁承載力的因素很多,在設計計算時(shí),除了依據現場(chǎng)試驗和規范提供的數據外,還應當結合本地區或相似土質(zhì)條件下的經(jīng)驗綜合考慮。
采用復合地基的模式進(jìn)行承載力計算的出發(fā)點(diǎn)是考慮到旋噴樁的強度較低和經(jīng)濟性?xún)煞矫?,如果樁的強度較高,并接近于混凝土樁身強度,以及當建筑物對沉降要求很?chē)栏駮r(shí),可以不計樁間的承載力,全部外荷載由旋噴樁承受,在這種狀況下,則與混凝土樁計算相同。在計算中假定旋噴樁的抗剪強度與土的抗剪強度能夠共同工作,由于在砂性土地基中存在著(zhù)承壓水,旋噴處理尚應考慮進(jìn)行浮力和管涌計算,還應包括埋入土的深度、抗彎計算等,由于旋噴樁作用的帷幕都是透水性很強的地層,因此,樁孔的布置應保證其連續性。
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