徐文英

（山西省漳河水利工程建設(shè)管理局 山西長治 046021）

1 工程概況

淜頭水電站工程位于山西省平順縣濁漳河下游辛安至耽車河谷段中，由左岸壩后引水式電站、水閘段和左右岸擋水壩段等主要建筑物組成。壩后式電站，裝機容量1 200 kW，總庫容425萬m3，工程規(guī)模為小（1）型。工程以發(fā)電為主，同時增加下游15座梯級水電站發(fā)電量。

壩址區(qū)地貌為剝蝕中山區(qū)和河谷區(qū)。由于壩基覆蓋層巖性復(fù)雜，左岸階地部位為低液限黏土與卵石混合土互層，左岸河漫灘巖性為低液限黏土，主河床由卵石混合土、混合土卵石等巨粒土構(gòu)成。考慮到運行過程中閘基低液限黏土為飽和狀態(tài)，低液限黏土承載力為80～100 kPa，卵石混合土均位于水下，且空隙多由可塑狀低液限黏土組成，故卵石混合土承載力為180～200 kPa，不能滿足上部混凝土攔河閘壩對地基承載力的要求，故經(jīng)綜合對比分析后采用高壓旋噴樁進(jìn)行閘壩基礎(chǔ)處理，以此驗證高壓旋噴樁在低液限黏土層及卵石混合土層中也能取得的良好效果。

2 旋噴樁施工參數(shù)與承載力監(jiān)測

2.1 設(shè)計參數(shù)

施工根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件，高壓旋噴樁施工在樁號滲0+008.205～滲0+167.099區(qū)域，樁頂鋪30 cm級配碎石與混凝土攔河閘壩底板銜接?，F(xiàn)場共布設(shè)高壓旋噴樁1 230根（其中加密區(qū)79根），分別采用二管法和三管復(fù)噴法分兩序施工，先施工Ⅰ序孔，后施工Ⅱ序孔。設(shè)計樁徑1.0 m，樁距2.2 m（加密區(qū)1.7 m），布置呈梅花形，孔位偏差不大于5.0cm，成孔偏斜率不大于1.5%，深入基巖0.5 m。復(fù)合地基設(shè)計承載力不小于250 kPa，單樁豎向抗壓設(shè)計極限承載力不小于650 kN（樁長小于10m），單樁豎向抗壓設(shè)計極限承載力不小于800kN（樁長10～15 m），單樁豎向抗壓設(shè)計極限承載力不小于1 100 kN（樁長大于15 m）。樁位布置圖詳見圖1。

圖1 樁位布置圖

2.2 旋噴樁參數(shù)選定

根據(jù)攔河閘壩的地質(zhì)情況，施工區(qū)域分為卵石層區(qū)和粉質(zhì)黏土層區(qū)，在兩個區(qū)域內(nèi)分別各做1根生產(chǎn)性試驗樁。卵石混合土層采用“二管法”施工，鉆孔孔徑Φ110mm；粉質(zhì)黏土層采用“三管復(fù)噴法”施工，鉆孔孔徑150 mm。根據(jù)高壓旋噴樁生產(chǎn)性試驗的施工、試驗結(jié)果來確定最終施工控制參數(shù)，作為施工控制依據(jù)，詳見表1。

表1 高噴灌漿施工參數(shù)表

2.3 地基承載力檢測

2.3.1 檢測內(nèi)容

根據(jù)建筑地基處理、檢測、質(zhì)量驗收等規(guī)范和設(shè)計要求，在地基處理工程施工結(jié)束后進(jìn)行了樁體樁徑檢測、樁身中心位置檢測、鉆孔抽芯強度檢測、單樁復(fù)合地基承載力和單樁豎向抗壓極限承載力檢測內(nèi)容來復(fù)核經(jīng)高壓旋噴樁處理后復(fù)合地基的承載力及變形特征是否滿足設(shè)計要求。

2.3.2 檢測方法及檢測結(jié)果

1）樁體樁徑和樁身中心位置檢測

采取開挖檢查的方法對樁體樁徑和樁身中心位置進(jìn)行檢測，均符合設(shè)計要求。

2）鉆孔抽芯強度檢測

采用鉆孔機鉆孔，在孔口中心鉆到底部，取3個代表性的位置，上中下各取一組，送去實驗室做抗壓。鉆孔抽芯強度檢測，檢驗數(shù)量為樁總數(shù)的1%，檢測13根共計39組，其中低液限黏土層檢測樁體4根12組，3.1 MPa≤檢測值≤5.6 MPa，均滿足設(shè)計應(yīng)大于1.5 MPa的要求；卵石混合土層檢測樁體9根27組，3.6MPa≤檢測值≤8.3MPa，均滿足設(shè)計應(yīng)大于3.0 MPa的要求。

3）單樁復(fù)合地基承載力檢測

復(fù)合地基承載力采取單樁復(fù)合地基靜載試驗來檢測，檢驗數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%，靜載試驗采用堆載試驗反力裝置，加載及反力系統(tǒng)由液壓千斤頂、鋼梁、配重組成。復(fù)合地基靜載試驗檢測選取齡期大于28 d的樁體，在設(shè)計樁頂標(biāo)高處采用慢速維持荷載法逐級加載（加荷分為10級，每級加荷值均為預(yù)估最大加荷值的1/10）進(jìn)行，加載在承壓板上進(jìn)行（承壓板面積4.19 m2為一根樁所承擔(dān)的處理面積即相鄰3根樁樁中心所組成三角形面積），試驗時承壓板下鋪設(shè)中、粗砂找平，每級荷載作用下，壓板沉降達(dá)到相對穩(wěn)定后加載到下一級，直至最大值。

單樁復(fù)合地基承載力共檢測7組（生產(chǎn)性試驗樁1組、工程樁6組），復(fù)合地基承載力全部達(dá)到250kPa，滿足設(shè)計不小于250 kPa的要求。

4）單樁豎向抗壓極限承載力檢測

采取單樁豎向抗壓靜載試驗來檢測單樁豎向抗壓極限承載力，檢驗數(shù)量為樁總數(shù)的0.5%，試驗裝置采用和單樁復(fù)合地基承載力檢測同樣裝置。檢測選取齡期大于28 d的樁體采用慢速維持荷載法逐級加載（加荷分為10級，每級加載值均為預(yù)估最大荷載的1/10），每級荷載在達(dá)到相對穩(wěn)定后加載至下一級，直至最大值。

單樁豎向抗壓極限承載力共檢測7組（生產(chǎn)性試驗樁1組、工程樁6組，5根樁長大于15 m，2根樁長10～15 m），單樁豎向抗壓極限承載力分別為 1 150 kN、1 150 kN、1 760 kN、1 150 kN、1 150 kN、850 kN和850 kN，滿足設(shè)計不小于1 100 kN/800 kN的要求。

3 結(jié)論

通過對低液限黏土層區(qū)和卵石混合土層區(qū)樁體樁徑、樁身中心位置、鉆孔抽芯強度、單樁復(fù)合地基承載力和單樁豎向抗壓強度進(jìn)行相關(guān)試驗，對試驗數(shù)據(jù)與設(shè)計參數(shù)進(jìn)行對比分析，淜頭水電站攔河閘壩基礎(chǔ)采用高壓旋噴樁進(jìn)行處理，各項數(shù)據(jù)均滿足設(shè)計和規(guī)范要求，大大提高了攔河閘壩基礎(chǔ)的承載力，滿足后續(xù)工程的施工要求，達(dá)到地基處理的目的。高壓旋噴樁在低液限黏土層和卵石混合土層也取得了很好的處理效果，為今后粉質(zhì)黏土地層的基礎(chǔ)處理采用高壓旋噴樁施工提供了應(yīng)用實例，具有一定的指導(dǎo)意義。