水泥攪拌樁在碼頭岸坡加固中的應用

鐘影

摘 要：本文通過列舉實例，介紹水泥攪拌樁在處理不良地質增強碼頭岸坡整體穩定性中的應用。通過詳細的計算分析，采用水泥攪拌樁加固岸坡整體穩定性是可行的，可為以后的同類工程提供參考依據。

關鍵詞：水泥攪拌樁 復合地基 岸坡 加固 應用

1.前言

水泥攪拌樁是用于加固地基的一種較好方法，利用水泥作為固化劑主材，通過專用的攪拌機械，將軟土和水泥攪合在一起，利用拌合物之間產生的一系列物理化學反應，提高拌合土的整體性、水穩性、地基承載力等，以達到地基加固的目的。

水泥攪拌樁形成的加固地基，可作為承載豎向力的復合地基、增大地基變形模量、減少沉降、提高地基穩定性，也可作為支擋結構、防滲止水帷幕、岸坡加固等。目前，水泥攪拌樁在復合地基、防滲帷幕總應用比較多，在岸坡穩定加固中應用還較少。本文結合廣西某庫區碼頭岸坡整體穩定處理實例，介紹水泥攪拌樁的計算及應用。

水泥攪拌樁具有施工速度快、費用低、施工噪音小、無環境污染、設備輕便、便于移動、施工技術容易被掌握、后期沉降小等優點，因此特別適用于工期緊迫、后期沉降要求嚴格的地基處理。

2.工程概況

2.1 設計參數

該碼頭為內河1000t級碼頭，碼頭前沿泥面高程約70m，設計低水位72.00m，設計高水位79.87m，碼頭面高程80.50m，港池底標高68.40m，碼頭后方擋墻至前沿距離16.20m，擋墻墻底標高75.90m，擋墻底設置0.5m厚鋼筋混凝土基礎，下設4排間距1.2m、直徑0.6m的水泥攪拌樁，樁底高程均穿過滑動面，梅花型布置，擋墻持力層為黏土層，下臥層為粉土、粉質黏土。碼頭斷面圖見圖1。

2.2工程地質

經鉆探查明，場地內的巖土層主要為沖積相的黏性土、粉土、碎石土以及古近系鈣質砂巖等，其中具脹縮性的黏性土及風化巖為特殊性巖土。各層巖土參數如表1所示。

3.計算

3.1設計方案簡述

擬在距碼頭前沿15.35m～ 19.55m處設縱、橫樁距為1.2m（樁中心間距，梅花型布置）、樁徑為0.6m水泥攪拌樁加固岸坡，置換率0.25。水泥攪拌樁采用濕攪法，水泥采用32.5硅酸鹽水泥，水泥攪拌樁水泥摻入比為200kg/m3，施工完90天后，無側限抗壓強度≥3.0Mpa。

3.2 原岸坡穩定計算

使用理正巖土軟件，采用圓弧滑動法進行計算，計算工況分為施工期的短暫狀況組合、設計高水位和設計低水位持久狀況組合，考慮2m的水位驟降。經計算，不利滑動面穿過粉土及粉質黏土層，各工況最危險滑動面整體穩定抗力分項系數均小于1.0，不符合規范要求的1.1～1.3。

3.3 設計計算

計算中需要確定的參數主要包括樁徑、樁長和樁位布置。計算包括單樁豎向承載力、復合地基承載力、復合地基綜合強度指標等。

復合地基綜合強度指標采用置換率法計算，岸坡穩定采用圓弧滑動法計算。

3.4計算結果

（1）復合地基承載力。本工程擋墻持力層是黏土層，地基承載力fsk=226Kpa；Ra=296KN； β1=0.6。經計算復合地基承載力fspk=363 Kpa。

（2）復合地基的綜合粘聚力、內摩擦角

水泥攪拌樁粘聚力取300 Kpa，內摩擦角取36°，加固后各土層力學參數見表2。

（3）岸坡整體穩定性。根據實際地質情況，選取護岸斷面計算，并考慮了水泥攪拌樁對土體的加固作用，不計碼頭樁基的抗滑作用，計算得到最小安全系數為1.17。

從上述計算分析結果看，地基處理后復合地基承載力、岸坡整體穩定性有所增強，均滿足規范要求。

4.結論

（1）通過計算分析表明，采用水泥攪拌樁加固不良地基，增強地基承載力、岸坡穩定性是可行的。

（2）通過水泥攪拌樁加固地基，攪拌樁底高程穿過原岸坡滑動面，計算各參數選取時，未加固區采用天然土體參數，加固區采用復合地基參數，整體穩定性計算采用圓弧滑動法，地基承載力按復合地基承載力取值，可有效提高碼頭岸坡的整體穩定性。

（3）水泥攪拌樁具有施工速度快、費用低、后期沉降小等優點，在水運工程中有較大的應用空間，本工程實例可為類似工程提供參照。

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