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岩土研究院

振冲碎石桩加固滑动河堤

335 2022-05-24 10:43:55

(一)工程地质概况

虹桥段河堤位于云南省陆良县西桥上游 2km,是陆良坝泄洪的唯一通道,由于河堤多次滑动,致使河床隆高1.2~1.8m,有效过水面积减少30多m²,严重影响了南盘江河道的正常行洪。

根据地质勘测报告,除河堤表层是人工填土及砌石外,其下主要是第四纪洪、湖相沉积构成的软塑~可塑状粘土及粉质粘土,各层分布如图7-61所示。


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(二)地基加固方案

考虑到以强度较高的碎石桩置换部分强度较低的土体,可提高土体的抗剪强度,提高土坡的抗滑稳定性;同时,碎石桩群的强透水性还可较快地和有效地降低因河道水位骤降产生的附加孔隙水压力,既增强河堤自身的抗滑能力,又能降低导致河堤滑动的滑动力,从而达到稳定河堤的目的;而且碎石桩方案施工周期短、施工简便、投资少,又有成功的先例可借鉴;所以决定采用振冲碎石桩加固方案进行加固。


由于该段河道以泄洪为主,兼蓄水灌溉,因此要求经加固后河堤在水位由1829.42骤降至1826.42m;在7度地震时,水位由1829.42m 骤降至 1826.42m 时,河堤保持稳定。


经验算,采用桩径为0.9m,桩间距为1.8m、面积置换率为 0.23,按正三角形布置的碎石桩加固的河堪 (见图7-62)。其抗滑熬稳定的安全系数均能满足规范要求。见表 7-54. 所以加固方案是可行的。


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~800kPa,造孔时为500~700kPa,填料加密时为300~500kPa,局部地层强度较高,水压增至 800kPa。振冲时,要求振冲器在各固定深度上的密实电流均达到 85A 在 15s 以上方可提升,每一次提升振密段的长度严格控制在 30~50cm,以避免漏振造成桩体密实程度不均匀,达不到设计要求。填料采用连续填料法施工,每次填料 0.5~0.8m³。每延米的填料量为0.9~1.0m²,填料要求有一定级配,粒径 2~8cm,含泥量、石粉含量不得超过5%。


为减少制桩时对原土体的扰动,满足施工稳定和蓄水运行要求,施工时将 10排加固设计的振冲碎石桩分成二个施工平台,先施工堤脚部分的第1~第4排桩,后振冲第5~第 10 排桩。振冲时,采用间隔跳打的方式进行施工。


工程共完成振冲碎石桩1008根,总进尺12435.6延长米。


(四)加固效果

为了验证振冲碎石桩的加固效果,在施工前后及施工过程中分别对桩间土进行的室内土工试验,孔隙水压观测,对河堤进行了滑动位移观测。


土工试验表明,经振冲加固,桩间土的物理力学性能指标均有所改善,其中抗剪强度指标较原天然状态提高了 9%,从而说明,由于碎石桩良好的透水性能,使粘性土的固结速度得到加快,强度有所提高。


对加固范围内布置的三个孔隙水压观测孔中各4支孔隙水压计观测表明(表7-55),振冲过程中由于振冲器的振动,桩间土的附加孔隙水压力显著增加,测点值最小增加3.2%(B孔测点1),最大增加了14.4倍(A孔测点4),在振冲后一个月,桩间土的孔隙水压力降至原来的60%~127%,两个月后降至原来的 20%~107%,至第三个月,降至原来的19%~97%。由此说明,由于振冲碎石桩的存在,附加孔隙水压力能较快地消散,具有显著的效果。


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经振冲碎石桩加固后,河堤经两年的运行,尤其是经1994年南盘江陆良河段发生的特大洪峰的考验,河堤两排水平位移观测桩变化在士10mm 以内,满足了设计要求,振冲碎石桩加固方案取得了圆满的成功。