淺析旋挖樁在庫區(qū)公路高擋墻軟弱地基處理中的應(yīng)用

伍勇吉,歐陽智子,歐陽慧子（中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司,長沙　410014）

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淺析旋挖樁在庫區(qū)公路高擋墻軟弱地基處理中的應(yīng)用

伍勇吉,歐陽智子,歐陽慧子
（中國電建集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院有限公司,長沙410014）

摘 要：在水電工程庫區(qū)范圍內(nèi)，由于受水庫蓄水泄洪等影響，庫區(qū)公路工程中軟弱地基現(xiàn)象比較顯著，在軟弱地基上修建高擋墻面臨著高技術(shù)難度及風(fēng)險因素。本文結(jié)合金沙江向家壩水電站庫區(qū)某一級公路軟弱地基段高擋墻，通過采用旋挖樁地基處理的方法進(jìn)行初步探討及分析，希冀對庫區(qū)類似工程處理具有一定的參考意義。

關(guān)鍵詞:庫區(qū)公路；軟弱地基；高擋墻；旋挖樁

1　引言

在水電工程庫區(qū)范圍內(nèi)，由于受地形地質(zhì)條件及水庫蓄水泄洪等影響，庫區(qū)交通工程通常遇到半填半挖的斜坡或高填路堤。為減小庫區(qū)回水對路堤影響，通常要設(shè)置高擋墻來支擋路堤填土。然而，庫區(qū)公路沿線出現(xiàn)軟弱地基現(xiàn)象比較顯著，而在軟弱地基上修建高擋墻面臨著高技術(shù)難度及風(fēng)險因素，擋墻基礎(chǔ)地基強(qiáng)度低、承載能力不足，沉降不均勻，易造成高擋墻傾斜失穩(wěn)、開裂甚至倒塌，進(jìn)而影響公路運營安全。本文結(jié)合金沙江向家壩水電站庫區(qū)某一級公路軟弱地基段高擋墻，通過采用旋挖樁地基處理的方法對其進(jìn)行初步探討及分析。

旋挖樁，全稱旋挖鉆孔灌注樁，主要是通過在地基中形成密實樁體和擠密作用，與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，從而達(dá)到提高地基承載力，減少沉降和不均勻沉降的作用。旋挖樁主要適用于砂層、土層、粘性土層，以及較松散、粒徑較小的卵礫石層等軟弱不良地質(zhì)情況[1][2]。

2　工程概況

向家壩水電站庫區(qū)某一級公路，設(shè)計速度60km/h，路基寬20m，公路-I級汽車荷載。其某一樁號段發(fā)育一條沖溝，沖溝最大切深10m左右，擋墻部位溝底地表分布沖洪積物（Q4pal）和后期填土。由于受城市建設(shè)控制性規(guī)劃限制，此段路基右側(cè)只能采取路肩墻進(jìn)行支擋路基填土，平均填土高度10m左右，右側(cè)衡重式路肩墻基礎(chǔ)開挖后，地基承載力無法滿足設(shè)計要求。

3　計算分析

采用旋挖樁進(jìn)行擋墻基底地基處理，取樁徑D=300mm，樁間距S=1.2m，采用三角形梅花形布設(shè)旋挖樁[3]（如圖1）。則：等效圓直徑de=1.05S=1.26m，復(fù)合地基置換率m=D2/de2=0.057。

圖1　計算平面示意圖

復(fù)合地基增強(qiáng)體單樁豎向承載力特征值R為：a

式中：up——樁的周長；qsi——樁周第i層土的側(cè)阻力特征值（kPa），可按地區(qū)經(jīng)驗確定；lpi——樁長范圍內(nèi)第i層土的厚度（m）；psi——樁端端阻力發(fā)揮系數(shù)，可按地區(qū)經(jīng)驗確定；qp——樁端端阻力特征值（kPa），可按地區(qū)經(jīng)驗確定，對于水泥攪拌樁、旋噴樁應(yīng)取未經(jīng)修正的樁端地基土承載力特征值；Ap——樁的截面積。如圖2，現(xiàn)在15m高擋墻要求地基承載力達(dá)到400kPa ，根據(jù)現(xiàn)場動力觸探及標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗，該段擋墻基底地基承載力最小值為230 kPa。又單根樁所承受的上部豎向荷載為：

根據(jù)地質(zhì)斷面圖，此路段第四系與基巖分界線距離路肩墻基底高度約為10m，此時：當(dāng)時：

圖2　旋挖樁斷面布置示意圖（單位：mm）

說明樁基已經(jīng)進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化基巖區(qū)，更能滿足地基承載力需求，再繼續(xù)研究以使之更經(jīng)濟(jì)。故當(dāng)l13 10 m時：

在滿足承載力需求的前提下，考慮到樁基嵌入強(qiáng)風(fēng)化基巖不小于2.5倍樁徑，故本路段樁長取。為了加強(qiáng)旋挖樁復(fù)合地基的整體承載效果，可在擋墻基底進(jìn)行加鋪50cm厚級配碎石墊層并碾壓夯實。

4　結(jié)語

旋挖樁具有成孔速度快、成孔率高、施工質(zhì)量可靠、環(huán)境污染小、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點，適用于流泥、軟土、卵礫石和流砂等各種比較復(fù)雜的地質(zhì)條件場地，在庫區(qū)公路的軟弱地基處理中得到越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)然，在實際的旋挖樁施工過程中要嚴(yán)格抓好旋挖樁施工的技術(shù)要點，根據(jù)項目工程場地的實際情況，嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙及相關(guān)規(guī)范要求，制定切實有效的技術(shù)問題對策與方案，從整體上保證項目工程的進(jìn)度、質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]虞祥.淺析旋挖樁在基礎(chǔ)施工中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報,2009(30).

[2]閆麗兵,郝靜,關(guān)慶港.談旋挖樁基礎(chǔ)設(shè)計[J].山西建筑,2012(29).

[3]JGJ 79-2012，建筑地基處理技術(shù)規(guī)范[S].中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布,2012.

作者簡介：伍勇吉（1986-），男，湖南人，碩士，工程師，研究方向：交通工程。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.072