一种滨海软弱地基水闸桩基前处理方法.pdf

本发明公开了一种滨海软基水闸桩基前处理方法，在水闸桩基施工前，先进行水闸的软土地基浅层处理，即把整个水闸区域分成上游连接区、下游连接区，左岸连接区、右岸连接区和闸室基础区，各区全部采用真空预压，以提高地基土层的固结度和水平抗力系数；其后根据真空预压后改善的地基土层物理力学指标，对桩基优化设计，再进行桩基施工。本发明解决了传统软基水闸桩基水平承载力过小的问题，效地改善了软土地基的水平抗力系数，提高了地基承载力，减少了水闸与两岸连接段的差异沉降。

1.  一种滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，其特征在于：在水闸桩基施工前，先进行水 闸的软土地基浅层处理，即把整个水闸区域分成上游连接区、下游连接区，左岸连接区、右 岸连接区和闸室基础区，各区全部采用真空预压，以提高地基土的固结度和水平抗力系数； 其后根据真空预压后改善的地基土物理力学指标，对桩基优化设计，再进行桩基施工。

2.  根据权利要求1所述的滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，其特征在于：所述的真空 预压竖向排水采用排水插板排水，所述的上游连接区、下游连接区，左岸连接区、右岸连接 区和闸室基础区各区域的塑料排水插板深度各有不同。

3.  根据权利要求2所述的滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，其特征在于：所述的上游 连接区、下游连接区，由于上部建筑物荷载较小，排水插板深度为10～15m；所述的左岸连 接区、右岸连接区需要与两岸连接，后期加载较大，为避免不均匀沉降，排水插板深度为20～ 25m；所述的闸室基础区，需要改善欠固结土的含水率和抗剪强度，排水插板深度为10m～15m。

4.  根据权利要求1所述的滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，其特征在于：所述的水闸 左岸连接区、右岸连接区采用真空预压后，这两个区域快速回填加载,地基沉降充分发生，减 少回填后与水闸两侧岸墙的差异沉降。

5.  根据权利要求1所述的滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，其特征在于：所述的真空 预压连续5天观测的地基沉降速率小于2mm/d，同时地基固结度大于80％，即可停泵。

一种滨海软弱地基水闸桩基前处理方法
技术领域
本发明涉及一种地基处理方法，尤其涉及一种滨海软弱地基水闸桩基前处理方法。
背景技术
目前，滨海软土地基水闸桩基处理的常规方法是在闸室段及翼墙区域，采用钻孔灌注桩， 在上、下游连接区和左、右岸连接区则采用水泥搅拌桩。在深厚欠固结软土地基上直接成桩， 由于滨海软土地基含水量高，承载力低，灵敏度高，压缩性大，表层往往还有一层含水量大 于80％的流泥层，桩基施工条件复杂。地基土水平抗力系数m值为评价桩水平承载力的关键 参数，流塑的淤泥土取值为500～2000MPa，淤泥质土取值为2500～6000MPa，给实际工程 计算带来较大的不确定性。为了保证工程安全，设计往往采用较保守的取值，增加桩基的数 量，这必然导致投资的大幅度增加。水闸与两岸建筑物的施工时间、荷载大小均有所不同， 后期发生沉降量也有所不同，两者的沉降量不易控制，极易形成差异沉降，造成水闸岸墙的 侧向位移，严重者会导致渗漏，危及两侧岸墙甚至闸室的稳定。因此在沿海许多工程的实际 运行中，往往采用大量的水泥搅拌桩来处理，但水泥搅拌桩有一定的深度和间距的限制，导 致后期的差异沉降依然较大。因此，为达到较好的地基处理效果，控制好差异沉降，需寻求 一种新的水闸地基前处理技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种既可以提高桩基的水平承载力，又可以 减少差异沉降的滨海软弱地基水闸桩基前处理方法。
本发明的技术方案是：一种滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，在水闸桩基施工前，先 进行水闸的软土地基浅层处理，即把整个水闸区域分成上游连接区、下游连接区，左岸连接 区、右岸连接区和闸室基础区，各区全部采用真空预压处理各区域的地基；真空预压水平排 水采用有砂垫层或无砂垫层直接连接滤管排水；竖向排水采用排水板排水，排水插板平面呈 正方形或三角形布置；上游连接区、下游连接区，左岸连接区、右岸连接区和闸室基础区各 区域的排水插板深度各有不同，其中：上游连接区、下游连接区，由于上部建筑物荷载较小， 排水插板深度为10～15m；左岸连接区、右岸连接区，需要与两岸连接，后期加载较大，为 避免不均匀沉降，排水插板深度为20～25m；闸室基础区，需要改善欠固结土的含水率和抗 剪强度，排水插板深度为10m～15m。水闸左岸连接区、右岸连接区采用真空预压后，这两个 区域快速回填加载，使地基沉降充分发生，减少回填后与水闸两侧岸墙的差异沉降。
真空预压时间90天左右，连续5天观测的地基沉降速率小于2mm/d，同时地基固结度大 于80％，即可停泵。真空预压地基前处理完毕后，进行地质勘察，需要检测预加固地基土的 孔隙水压力、含水率、地基承载力以及抗剪强度，根据桩基前处理改善的地基土物理力学指 标，对桩基优化设计，再进行桩基施工。
本发明的有益效果是：
(1)因采取水闸桩基前处理技术，整个水闸区域地基土的含水量降低，孔隙水压力降低， 固结度提高，地质条件明显改善。
(2)水闸桩基前处理采用大面积的真空预压，使整个水闸区域场地沉降均匀，有效地控 制了差异沉降。
(3)水闸桩基前处理提高了地基水平抗力系数，可减少桩基数量，从而减少了土建工程 量，节省了投资。
(4)真空预压施工速度快，环境影响小，地基承载力效果提高明显。
(5)由于场地经过水闸桩基前处理后，可直接进场施工，方便施工组织设计，容易控制 好工程质量。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为采用本发明的水闸的平面布置图；
图3为采用本发明的水闸的纵剖面图；
图4为采用本发明的水闸的横剖面图；
图5为本发明真空预压结构示意图。
图中，1－上游连接区；2－闸室基础区；3－下游连接区；4－左岸连接区；5－右岸连接 区；6－闸室基础区排水插板；7－上、下游连接区排水插板；8－左、右岸连接区排水插板； 9－下层土工布；10－垫层；11－中层土工布；12－排水滤管；13－上层土工布；14－真空密 封膜；15－真空泵。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，一种滨海软弱地基水闸桩基前处理方法，在水闸桩基施工前，先进 行水闸的软土地基处理，把整个水闸区域分成上游连接区1、下游连接区3，左岸连接区4、 右岸连接区5和闸室基础2，各个区域全部采用真空预压；真空预压水平排水采用垫层10直 接连接排水滤管12排水；竖向排水采用排水插板，排水插板平面呈正方形或三角形布置，间 距0.8m～1.0m，外露泥面约50cm。上游连接区1、下游连接区3、左岸连接区4、右岸连接 区5和闸室基础区2各区域的排水插板深度各有不同，其中：上游连接区1、下游连接区3 由于上部建筑物荷载较小，排水插板7深度为10～15m；左岸连接区4、右岸连接区5需要与 两岸连接，后期加载较大，为避免不均匀沉降，排水插板8深度为20～25m；闸室基础区2 需要改善欠固结土的含水率和抗剪强度，排水插板6深度为10m～15m。如图5所示，真空预 压处理需在原地基基础表面自下而上依次铺设下层土工布9、垫层10、中层土工布11、排水 滤管12、上层土工布13、真空密封膜14两层，最后安装真空泵15。真空密封膜14埋入不 透水土层深度不应小于1m，相邻真空密封膜14预留间距即密封沟范围不小于50cm。真空预 压时间90天左右，连续5天观测的沉降速率小于2mm/d，同时地基固结度大于80％，可停泵。 真空预压处理完毕后，进行地质勘察，需要检测预加固地基的孔隙水压力、含水率、地基承 载力以及抗剪强度，根据桩基前处理改善的地基土物理力学指标，对桩基优化设计，再进行 桩基施工。