欢迎来到『东合南岩土』官方网站!

岩土研究院

粉细砂层振冲法加固工程

370 2022-04-22 10:26:12

工程概况

水电站是一个以发电为主兼顾漂木、通航和灌溉的河床式综合利用水利枢纽。电站装机容量 60万kW。平均年发电量 32 亿度。是大型电站。

经专家反复比较。确定大渡河左岸接头坝的坝型为沥青混凝土斜墙堆石坝。坝底高程为433.0m,坝顶高程为 479.0m,最大坝高 46.0m。该坝沿轴线方向前后坝体均座落于基岩上,中间部位要横跨大渡河左岸深槽,宽 30~40m,堆积层厚达 70余米。堆石坝的沥青混凝土斜墙与导流明渠进口段的左导墙相连。此段导墙作为堆石坝的 上游挡墙。导墙增顶

高程 459,Om。墙底高程 431,Om。高达 28.0m 的增体也位于无深槽的深厚堆积层之上。

image.png

一、地基加固方案

根振导墙的稳定计算。墙底最大压力为 800kPa。基底漂卵石夹砂层尚能满足,但其下卧层-—粉细砂层却不能满足。导墙基底开挖后。了解到此粉细砂层的顶面高层距导壤基底高程一般在 2~6m 间,经承载力深度修正后,仍不能满足导墙基底 800kPa 压力作用下的承载力要求。

针对堆石坝及导墙处于不利地质条件这一情况。设计采用在导墙下设置两道厚1.Om 混凝土防滤墙兼作导墙的承重墙。同时起封堵左深槽砂层的作用。 为防止混凝土导墙下及堆石坝坝体下地基粉细砂层发生液化破坏, 以及相应提高地基承载力的要求。经技术经济比较以及工期的限制,设计否定了挖除砂层和灌浆等处理方案,确定采用振冲法来加固深槽的粉细砂层。

设计要求振冲器穿过铜街子水电站左深槽上覆的 8m 厚漂卵石夹砂层,而采用 30kW 的振冲器难以贯人。为此,采用水电部北京勘测设计院研制的功率大、自重大的75kW 大功率振冲器,在铜街子坝址的左深槽进行了振造孔与振密的现场试验。试验表明 ZCQ-75 型大功率振冲器能顾利地穿透漂卵石夹砂层,达到加固粉细砂层的目的。

二、振冲加固设计

(一)桩距的确定

根据现场振冲试验铜街子左深槽采用以下的经验公式计算桩距;

image.png

(二)填料设计

振冲加密的回填料一部分靠振冲器的偏心力挤入被加固砂层,另一部分则形成碎石桩。碎石桩起承重与消散地震时砂层中产生的超孔隙水压力的作用。对于填料粒径,在下料不四难时,粒径大一些能提高加固效果,而径过细会影响施工进度,且易被返回水带出孔外,造成浪费。

衡量填料的适用性用以下公式计算;

image.png

施工方法

选用ZCQ—75 型大功率振冲器。配以振冲水压1000kPa 及 20t 的汽车吊等设备进行施工。考虑振冲头长 2.0m,造孔中要求每下钻0.5m,振冲器在该处进行36s 的振固后方可继续下钻。振冲器达到设计深度后。尚需在孔底振动 30s 后方可开始填料。填料振密过程中,填料在孔底振密电流上开到 65~80A 以上时。振冲器方可上提0.3~0.5m,直至全孔填密完毕。

质量检验

为评价地基加固效果。在振冲施工完毕后、分别进行了单桩、桩间土和未处理砂土的载荷试验和物探测试等工作。

一、载荷试验

载荷试验是评价振冲效果的主要可靠手段之一。本工程分别在振冲桩、桩间土及未加固的原状砂层等部位采用常规堆载法进行了载荷试验。载荷板直径为 50.5cm,面积为2000cmn²。试验成果见表 4-11。

从试验成果可以看出。振冲碎石桩的承载力标准值比原状砂层高 2。6倍,变形模量增大近 3倍。左深槽经振冲加固形成的碎石桩,大部插人粉细砂层底部砂卵石层或岩层上,取代了部分粉细砂地基。同时,经振冲加固处理后,桩间土的抗压缩性与变形模量也较原砂层有明显的提高。这样对坝基条件得到了改善。

image.png

image.png

4.5.6技术经济效果

振冲法加固粉细砂层要穿透其上覆的漂卵石夹砂层,并达到加固砂层的目的,振冲器县关键设备。银街子工寿用 75kW 大功振冲悲。最大加固深度达到14.5m。若设备活当

改善。还可以增加摄冲加固深度。 用这种方法加固下卧深屋的粉细秘层。施工简便。工期短,工程费用少。为今后类似本工程地层的加固,开创了一条新路。


在项目建设过程中,很多问题让甲方十分头疼。首先,在设计(主体/专项设计等)和施工检测条块(土建/基坑/桩基/降水/挖土/检测/监测等)分割严重,由于缺少统筹,各部分进展衔接不畅,造成工期拖延,项目进展缓慢;其次,由于项目自身特点、地质以及周边环境的不同,其安全、造价、工期无法通盘考虑,参照既有方案势必造成严重浪费;另外,建设单位/EPC总承包单位等管理团队专业配置不全,专业性不强。

 

总的来说,目前地下工程与建筑主体建设存在的矛盾,逐渐演变成困扰业主的问题,即地下工程与主体建设脱节严重,土方、材料、地库、土建安装、基坑支护、结构基础造价偏高,导致整体项目成本远远高于预期,业主甲方苦不堪言。

 

如何解决此类问题,江苏东合南给出了很好的答复——对地下工程进行一体化优化设计,即正负零优化。我们从建筑、结构、勘查、桩基、基坑、土方、降水、主体衔接等多方面综合考虑地下空间与地上空间各项方案,大大节约造价与工期,真正做到在设计阶段优化成本,为甲方业主省钱。如有正负零优化需求,可拨打江苏东合南岩土官方电话:400-878-6641