水泥攪拌樁處理地基在向陽村排澇泵閘中的運用

代尚逸 姚梓渝

（中國市政工程西南設計研究總院有限公司，四川 成都610081）

0 引言

我國幅員遼闊，東西相距五千二百千米，南北相距五千五百千米，地質情況極為復雜，其中軟土地基分布十分廣泛[1]。在河湖盆地、海濱平原、河口三角洲等地都常有軟土分布。軟土地基土質包括泥碳、泥碳土、軟黏土、淤泥質土、淤泥等。軟土地基在珠海地區也是一種極為常見的地質情況。珠海地區常見的軟基土體為淤泥和淤泥質土。軟基土體的特點為：土體柔軟，通常呈流塑狀或軟塑狀，孔隙比大、壓縮性大、透水性差、含水量大、承載力低、抗剪強度差[2][3]。在軟土上進行工程建設，必須要進行地基處理，才能滿足上部結構對地基承載力及沉降量的要求。如不進行地基處理，地基基礎破壞的同時也會產生較大的沉降。水泥攪拌樁處理地基是軟基處理常用的一種方法。它采用水泥作為固化劑，施工機械鉆進土體后，在向土體噴射水泥漿液的同時將軟土和水泥漿進行充分攪拌。水泥和軟土進行攪拌后產生物理化學反應，使軟土變硬，固結成具有一定強度的水泥加固體，從而降低地基土的沉降量，提高土體的承載力和整體性。

1 工程概況

向陽村排澇泵閘位于珠海市橫琴島北區防洪段。珠海市城市防洪工程等級為Ⅱ級，排洪渠建筑物級別為2級。工程等級為三級。排澇泵閘結構設計使用年限為50年。當地地震基本烈度為Ⅶ度，地震加速度為0.15g。地基基礎等級為丙級。向陽村排澇泵閘主體結構有部分位于現有渠道中，部分位于岸邊。泵閘建成后渠道中的水將排入中北20#-1排洪渠。泵閘主體結構長度為25m.寬度為15m.埋深為6m左右。泵閘主體結構可以分為閘室和泵房兩部分。泵房部分可分為進水口段、主泵房段和出水口段。長度分別為9m,9m,7m。底板厚度為600mm。

根據地勘報告土層情況從上往下依次為：

②-1層淤泥：灰色，飽和，流塑狀，土質柔軟，鉆進過程中縮孔、流泥現象嚴重，流變特征明顯。土質均勻，表層含少量有機質具腥臭味。該層層厚約為6m左右，分布連續，層厚變化不大。

②-2層淤泥：灰色，飽和，流塑狀，土質柔軟，刀切面細膩、有光澤，縮孔嚴重，底部含砂。土質均勻，表層含少量有機質具腥臭味。該層層約為6m，分布連續，層厚變化不大。。

③層淤泥：灰、灰黑色，飽和，流塑狀，含少量貝殼碎屑和貝殼，有縮孔現象。土質均勻，表層含少量有機質具腥臭味。該層層厚3.1～5m，分布連續，層厚變化不大。

⑨-2層 強風化花崗巖：灰白、青灰、黃褐色，中粗粒結構，塊狀構造。大多為散粒狀強風化，巖芯多呈密實土柱狀，手捏易散，遇水易軟化、崩解，局部為塊碎狀強風化，巖芯為碎石狀、碎塊狀，裂隙很發育，巖體破碎。該層揭露。

⑨-3層中風化花崗巖：灰白、青灰色，中粗粒結構，塊狀構造，巖芯多呈柱狀，錘擊聲音清脆，巖體較完整。該層局部揭露未穿透。

根據工程地質面及地勘報告對土層的描述可知，場地地質條件差，淤泥較厚（15米～17米）。淤泥含水率高、透水性差，地基承載力低，壓縮性大，易產生沉降。

2 地基基礎設計方案

地基基礎設計應滿足地基承載力、沉降量及沉降差的要求。泵閘主體結構經計算后，地基承載力要求為90kpa .方案表中的四種方案都能滿足要求。灌注樁方案施工過程中需設置鋼護筒，會極大增加工程費用。泵閘下游現狀中北20#-1排洪渠基礎方案為水泥攪拌樁處理地基。若泵閘采用樁基方案，二者會產生沉降差，整體美觀性差。預壓方案施工工期長，對施工組織管理要求高。水泥攪拌處理地基樁身養護時間為28天，施工時間較預壓方案相對較短，地基基礎具有一定沉降量，能夠滿足整體美觀要求。同時地基承載力也能滿足上部結構要求。結合向陽村泵閘的施工條件及四個方案的優缺點，推薦水泥攪拌樁處理地基方案。

表一 可行性方案對比表

3 水泥攪拌樁成樁質量影響因素

泵閘水泥攪拌樁處理地基樁徑為600mm，

表二 向陽村主體結構水泥攪拌樁檢測結果

樁間距為1m x1m，方格網布置。28天立方體抗壓強度不低于0.8Mpa。持力層為中風化花崗巖層。樁身采用強度等級不低于45.5MPA普通硅酸鹽水泥，水泥漿水灰比為0.45～0.55。28天樁身檢測結果如表二。從表二中可看出：

1、水泥摻量為15%時，部分攪拌樁樁身強度不滿足設計要求，當水泥摻量提高到18%時，樁身強度均滿足設計要求，且遠高于設計要求。水泥摻量對成樁質量的影響較大。

2、水泥摻量為15%時，當攪拌樁位于現狀渠道內時，樁身強度只有0.4～0.5mpa不滿足設計要求，當攪拌樁位于現狀渠道外側時，水泥土攪拌較均勻，膠結性也較好，強度滿足設計要求。分析原因主要是渠道內外側現狀淤泥土的質量差別較大，渠道內淤泥土含水量及空隙率更高，導致成樁質量較差。

3、4#和5#攪拌樁均位于現狀渠道內，當樁長大于15米時，成樁質量均較差。該點主要是由于施工工藝的影響。目前的施工工藝只能保證15范圍內的樁長達到設計要求

4 結論

水泥攪拌樁處理地基具有不均勻沉降量小，對周圍環境影響小，可優化結構底板配筋等優點。在施工中得到了大量的應用，具有良好的前景。該項目的順利實施為類似項目提供了參考借鑒價值。在設計時應充分考慮水泥摻量、現狀土質、土層厚度，結構允許的沉降量等影響因素。