长洲水利枢纽船闸上游引航道潜坝基础处理设计

　　摘要：本文主要介绍长洲水利枢纽船闸上游引航道潜坝基础处理设计，即在水库内堆填造陆，采用水泥土搅拌桩进行混凝土潜坝基础加固的方法。

　　关键词：船闸 潜坝 基础处理 搅拌桩

　　Abstract: this paper mainly introduces the changzhou hydraulic complex lock upstream dam foundation DaoQian pilot processing design, namely in the reservoir landfill in land building, the cement-soil pile on concrete dam foundation reinforcement method of the dive.

　　Keywords: lock dam foundation treatment dive mixing pile

　　1概述

　　长洲水利枢纽位于西江干流浔江河段广西梧州市上游12km。长洲水利枢纽水库总库容56.0亿m3。河床式厂房装设15台单机45MW的灯泡贯流式机组，总装机容量630MW，通航建筑物采用双线单级船闸（1×2000t＋1×1000t级）。

　　一期船闸紧邻外江泄水闸右侧，泄水闸泄水时，上游引航道口门区水流条件较差。为了降低该处的横向流速，保证进出航道船只的安全运行，经水工整体模型试验，需要在上游引航道口门区左侧（靠近泄水闸坝一侧）增设4个潜坝，潜坝偏向泄水闸一侧，其中心线与左导航墙中心线夹角为39.225°（见附图一）。潜坝采用钢筋混凝土型式。其中上游的1#、2#潜坝落在外江一期围堰以外，且处于外江深河槽处，施工期水位约为6m，水深为3~7m。先期考虑的施工方案为：①抽水干地施工；②水下施工。对于抽水干地施工法，必须新建子围堰，该措施工程量大，工期长；对于水下施工法，由于当时的施工方暂不具备水下施工条件，此方法也不能采用。为了加快施工进度，经充分考虑，对该处潜坝基础采用堆填造陆后再进行基础加固处理。

　　2地质条件

　　1#、2#潜坝天然基础为为深灰色粘土层，层厚约为4~8m，粘土层平均底高程为-5m。粘土层以下为砂卵石层，层厚约3m。

　　3基础设计

　　潜坝基础底面高程为7.5m，潜坝顶高程为24.5m，潜坝在枯水期（工程死水位18.6m）露出水面，洪水期没入水中，其基底最大应力出现在施工完毕尚未蓄水时，其大小为128Kpa；枯水期潜坝基底应力为85Kpa，洪水期没入水中时潜坝基底应力为85Kpa。故本设计要求桩身水泥土30d的抗压强度不小于150Kpa。

　　施工时上游两个潜坝基础用黄土堆填平台，平台宽度要求超出潜坝基础范围3.0m以上，平台顶高程为8.0m，露出水面的平台土需碾压密实。平台填筑好后，在平台上打水泥土搅拌桩（桩径均为0.8m），搅拌桩分两类（见附图二）：一类为平台防护桩，共394根，桩中心间距均为700mm，另一类为潜坝基础承载桩（附图二中阴影部分），共540根，桩中心间距均为800mm。搅拌桩长以搅拌机不能再往下钻进的长度为准。浇筑潜坝基础之前，务必清除承载桩顶浮土，露出桩端，将搅拌桩顶端施工质量较差的桩段人工挖除。潜坝基础与桩之间设计200mm厚的砂石垫层。

　　水泥搅拌桩施工方法：采用湿法施工，水泥浆水灰比不能大于0.5，防护桩水泥参入比（即水泥的质量与被加固土体质量的百分比）为20％，承载桩水泥参入比为15％。水泥一律选用强度等级为42.5的普硅水泥，使用的水泥应过筛，制备好的浆液不得离析，泵送必须连续。当水泥浆到达出浆口后，喷浆搅拌30s，在水泥浆与桩端土充分搅拌后，再开始提升搅拌头。施工时如因故停浆，应将搅拌头下沉至停浆点0.5m处，待恢复供浆时再喷浆搅拌提升。若停机超过3小时，应先拆卸输浆管路，并予以妥当清洗。停浆面高于桩顶设计标高50cm。搅拌桩的垂直偏差不得超过1%，桩位的偏差不得大于50mm，成桩直径和桩长不得小于设计值。

　　由于潜坝位于外江主河槽里，泄水闸泄洪时流速较大，单靠水泥土防护桩抵抗水流的冲刷，长期运行可能存在一定的安全隐患，为了加强潜坝基础平台的抗冲刷能力，潜坝施工完毕后，在堆填土平台（含顶面及水下部分）抛投钢筋铅丝石笼进行防护。钢筋铅丝石笼尺寸为2.0×1.0×1.0m（长×宽×高），笼内块石直径不小于400mm。

　　水泥搅拌桩施工质量检验：成桩7d后采用浅部开挖桩头（深度超过停浆（灰）面下0.3m），目测检查成桩的均匀性，测量成桩直径，检查数量为成桩的5%。成桩3d后采用轻型动力触探（N10）检查每米桩身的均匀性，检查数量为施工总桩数的1%。在成桩28d后检查桩身的抗压强度，检查数量为总桩数的0.5%，且不少于3根，要求桩体抗压强度不低于150Kpa。基槽开挖后，检验桩位、桩数及桩顶质量，如不符合要求需要采取补强措施。

　　4结语

　　本工程已于2007年5月投入使用，至今运行良好，实践证明在水库内堆填造陆，并采用水泥土搅拌桩进行混凝土潜坝基础加固的方法是可行的。希望本文能为类似工程提供参考和借鉴。

　　参考文献：

　　[1] JGJ 79-2002建筑地基处理设计规范[S].

　　[2] GB 50007-2002建筑地基基础设计规范[S].

　　作者简介：杨红玉（1980-），女（汉族），重庆人，工程师，学士学位，主要从事水工结构设计。