SL/T 792-2020 水工建筑物地基处理设计规范(完整正版书扫描、清晰无水印).pdf

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SL/T 792-2020 水工建筑物地基处理设计规范(完整正版书扫描、清晰无水印).pdf

国内常采用的化学灌浆材料很多,应用于固结灌浆的主要不 高强度的改性环氧系列、甲基内筛酸甲酯(即甲凝)、中等强度 的聚氢脂(即氙凝)等,可以在很大程度上调节胶凝时间,以通 成不同情况要求。实际工程中,应注意化学灌浆材料的毒性问 题。不得对水质及周围环境产生毒副作用。 三峡映水利枢组主体建筑物地基为闪云斜长花岗岩,地基岩体 减块状结构,若性均一、岩体完整,力学强度高。地基者体中的 断裂构造以陆、中倾角的NNW~NNE组为主,其中有一定规 模、性状很差H相类似的断层有F25、fs8、fa、fro%s等。这类 断层分布在升船机和水久船闻等建筑物基底一定范围内,对建筑 物某费部位的应力传递不利。经现场试验研究,先高压水泥润 浆,后进行高压环氧化学灌浆, 构皮滩大项项趾发育KM,溶蚀破碎带,对大坝变形稳定有 定影响。在建基面开挖过程中,对于11~15号、17号填段应 力集中的坝距区表层KM,出露部位采取了刻槽挖除处理,对建 其é以下20m范围内未挖除的KM,溶蚀破碎带,果取在基础灌 浆廊道和坝趾部位水垫塘表面钻斜孔进行高压二次淄浆十环氧化 学灌浆的方式处理。 锦屏一级水电站河床(断层出露于右岸坝基,破碎常宽5~ 30cm,1游侧组成物质主要为重胶结角砾岩,下游侧组成物质 主为无胶结的片状若、碎裂岩,沿断层面为5~50mm厚的连 续调黄色或黑色断层泥。断层影响带同向裂隙密集发育,岩 体本破碎,呈碎裂结构。经现场试验研究,果用先进行湿磨细水泥 撤浆,然后再进行环氟灌浆。 4.2.7斯层破碎带、裂院密集带一股均宜加强固结灌浆处理; 召溶润穴往往难以彻底清理,且周边着体裂较发育,根据隔河 、高坝洲等工程经验,君溶润穴在进行适当清理后,需在周边 及旅部加强结灌浆。 .2.8国内工程实践中,固结灌浆工程的质量检查主要采用声 股测试和压水试验两种方法,见表4。

同。山于建究物的便用要求不同,固结滞浆设计时应根据建筑物 的具体要求,结合地质及施工等条件进行。 4.3.2双盖层的形成受自然环境的影响,在空间结构上变化较 大,同一断面不同的高程可由不同的条件形成,可能由冲积、洪 积、冲洪积、湖积、冰、冰水、风积或人工等因素产生, 在明激盖层的成因、分布范围、层次、颗粒组成和力学指标等 条件是固结灌浆设计的前提。在地震区对覆盖层的液化特性 先做山判断,固结灌浆后还需判断是香消除了地震液化的可 性 1.3.3当采用可灌比值判别地层的可灌性时,常用到灌浆材料 的D值。不同灌浆材料的D:值见表5

(2)利用地层中粒径小于0.1mm的赖粒含量判断。砂砾石 地基中小于0.1mm的颗粒含量小于5%时,一般能接受水泥黏 土浆液, (3)利用地层的颗粒级配判断。国内曾根据一些工程的经验 整理出若干特征曲线作为地基对不同灌浆材料可灌性的界限进行 列断,见图1,当被灌地层的颗粒围线位于A线左侧时,该地层 容易接受水泥灌浆;当地层埋藏较浅(如5~10m),其颗粒曲 线位于B线和A线之间时也可接受水泥黏土灌浆;当地层颗粒 曲线位于C线和B线之间时,该地层容易接受一般的水泥黏土 灌浆;当地层颗粒曲线位于D线和C线之间时,雷使用膨润土 和磨细水泥灌注。 对所有的砂层和砂砾石层,化学灌浆都是可灌的。从工程 造价考虑,化学灌浆费用高,水泥浆、水泥黏土(膨润土)混 合浆费用低,且无毒性,对环境影响较小,是优先选用的灌浆 材料, 另外,本标准的可灌性判断主要适用于渗透性滞浆,覆盖层 酵裂灌浆、挤密灌浆等需另行研究

JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范.pdf表6部分大坝地基盖层地基固结消浆滑属检查项目

较少。丹江口大坝加高过程中,系统对河床坝基已运行约40年 的初期工程防渗幕的现状防渗性能和长期耐久性进行了研究, 成果表明除31坝段断层部位外,其余部位水泥灌浆和丙凝蒲浆 唯幕防渗性能未见明显下降,其前久性满是加高工程使用年限要 求。但是,也有部分工程幕运行过程中,出现幕后排水孔有析 出物、渗流量增加等情况。摊幕耐久性与地质条件、地下水水 质、灌浆材料、施工质量等均相关,各工程椎幕耐久性均不租 同。防渗雄幕设计中,应考虑雌幕的耐久性间题。如地下水对混 凝土存在腐蚀时,灌聚浆材应考虑抗地下水侵蚀的要求:断层感 降带、溶蚀发育部位等尽可能灌注密实,可采取提高灌浆压力, 增加惟幕排数等措施:采用化学浆材灌浆时,还要重视化灌惟幕 的抗挤出破坏问题和性能老化间题 5.1.3河床防渗耀幕与两岸山体防渗惟幕保持连续性,才能封 团渗水通道, 5.1.4根据近儿十年来研究和工程实践,对地基防渗雌幕和提 水作用的认识有所提高。雌幕以防渗和减少渗漏量为主,排水以 降低扬压力为主。应根据地基的工程地质、水文地质条件,结合 水工建筑物挡水高度和功能,分析研究确定雌幕和排水的设置, 灌浆试验对指导防渗雌幕瀛浆孔布置及工艺参数设计有重要的指 导意义。 5.1.5本条强调岩溶地区需要重视地基处理,需通过有效的手 段查明岩溶发育规律及规模,评估其对工程的影响,对岩溶地区 可能出现的地质间题需要专门设计。 应在查明地基范围岩溶发育特点、分布特征、充填物性质及

地下水活动持点等基础上,选择经济、合理的处理措施,如清江 隔河若水电站利用勘探平硼、灌浆平洞、施工支洞等地下洞室, 对惟幕线上下游15~20m范固内的岩溶进行追挖、清理、回填 混凝土,实现“变岩溶岩体为裂除性体”后再进行握幕灌浆处 理,取得了很好的效果。 乌江构皮潍水电站岩溶数量多、规模大、特征各异,实施过 程中络合溶润特点、地质条件及工程要求进行动态设计,采用了 高用灌浆、防渗墙、高压旋喷、混凝土换坑封堵、地下水引排和 避让等多种岩溶处理技术,取得了良好效果①灌浆技术;包括 高水泥灌浆、磨细水泥灌浆、化学灌浆膏状浆液灌浆等,溶 润充填物尽量采取先冲洗后灌浆的方法。如有岸高程465m灌浆 平润中损示的K6Z8溶洞重直灌浆平洞水平发育,宽度0.5~ 1.0m,充填细砂卖汽,处理方案为:宽对客路充填物用高压风 水冲洗,再实随高压水泥灌浆。②防渗技术,对不具备清挖条 件的砂邮石充填溶润,采用防渗墙处理如左岸高程640m灌浆 平润K256溶洞主要充填粉细砂,可能通过裂原通道与库水发生 水力联系。该溶洞置离左项肩较近,施工初期曾采用高压旋喷墙 处理,但取芯显示高压能喷瑞体连续性不理思,最终在高压旋喷 瑞下游重新设置一道厚度1m的塑性混凝主防渗端。③高压旋喷 技术:对于充填砂、卵石,砾石或黏王的溶润、除了采用防渗墙 外,还可利用高压旋喷使水、气、浆液扰动地层,使水泥浆和充 填物充分融合形成具有抗压、抗渗能力的复合体。构皮滩水库蓄 水至550m后,发现大坝23号、24号项段坝基在高程530~ 535m存在最大宽度约3m、穿越摊幕的K280充砂管道,处理措 施为从上部大项基础廊道(高程570m)对摊幕线附近范围的充 沙管道采用高压旋喷工法进行处理,高喷采用双重管工艺,喷射 JK; Jj 15~35MPa 5.1.6完繁连续的防渗雌幕施工完成,才能截断渗水通道,保 证咨水安全。此外,工程实例证明,在地下动水条件下进行维幕 聚时,其瀛浆效果往往较差,质量难以保证。根据经验,当孔

5.2.1为防止混凝土坝基拉应力损伤防渗雌幕,防渗椎幕宜在 置在常近上游面的坝基压应力区。考虑到防渗雄幕经库水的不限 段蚀,或其他原因,可能发生基础渗漏量增加、扬压力加大等情 况,因此,要考虑为将来补强灌浆创造条件,大坝一般应设置准 聚峰道 丹闭抽排措施在荔洲项水利枢纽二江泄水闸、三江冲沙闸程 大江冲沙闻护坦应用成功后,近几十年来在我国积累了较多的经 验。对下游水位较高的坝,采用封闭捕排措施后,扬压力减小, 抗滑稳定能力得到提高。封闭防渗惟幕由封闭抽排区下游侧的级 向幕及封闭抽排区两侧连接下游纵向辅幕与主雌幕的横向摊幕 组成。闭防渗雄幕的防渗标准可较主雌幕稍低,深度一般为下 游水头的0.3~0.5倍。 5.2.2水闸防渗幕一股布置在作用水头较高的一侧;对于承 受双向水头的水闸,其防渗排水布置应以水位差较大的一侧为 主,即某一侧挡水时水头差更大,则防渗排水布置以该侧为主, 同里,具有双向扬程的灌排结合泵站,其防渗排水布置应以扬程 较高的一侧为主。 5.2.3基上的土石项,当坝基岩体透水性较大,存在软弱夹 层、风化破确或有溶蚀通道,可能导致水库渗漏量较大且影响水 作效益或地基渗透稳定时,可采用维募源浆对坝基进行处理。 5.2.4为防止绕项渗漏,两岸山体防渗惟幕宜伸人正常蓄水位 与地下水位相交处或与相对隔水层相交处。对于相对隔水层和地 下水位均较低缓的,若硬性按上述规定执行,可能使雌幕延伸长 度达到儿倍基至十多倍坝高,此时,宜通过渗流分析确定惟幕轴 线方向及延伸长度。经渗流计算,选定的幕方向及端点满足填 缩渗流稳定、渗漏量等要求即可。 5.2.5结合乌江渡、东风、隔河岩、构皮滩、水布堰等岩溶地 区建坝的经验,雄幕轴线尽量避开岩溶发育部位,无法避开时, 78

雅靠轴线宜与岩溶发育主通道垂直穿过,以减少施工难度及处理 工程量。 5.2.6为减少厂房地基的扬压力,可考虑在厂房地基适当部位 设置防渗及排水设施。河床式厂房上游侧的防渗及 非水设施对保 证房的整体稳定尤其重要,宜考设置专用廊道以使于检修。 5.2.7防渗排水对裂隙发育、 体或靠 水库的地下厂房尤为重要。防渗排水可减少地下水对围岩的不利 影响,减少作用于围岩支护结构上的渗水压力,并能降低厂内的 显度。地下厂房维幕的防渗标准未有统一规定,应综合考虑挡水 高度、地质条件、渗流计算成果及同类工程经验等,以满足地下 厂房渗流控制要求确定,也可根据地下厂房相邻库水水头高度, 参考混凝土坝辅幕防渗标准确定 5.2.8本条与SL3192018《混凝土重力项设计规范》第7.4. 条一致。根据理论研究和国内许多工程实测坝基扬压力和渗漏量 的观测资料,并参考国外混影土坝摊幕防渗标准制定。对于复杂 填基,宜结合渗流计算等综合选择合适的防渗标准。 坝体高度较小的坝段及两岸山体段耀幕防渗标准和相对隔水 层的透水率可取本条控制标准的大值。 水资源短缺的水库或有特殊要求的混凝土坝坝基惟幕防渗标 准和相对隔水层的透水率可取本条控制标准的小值。 5.2.9本条与SL274—2001《碾压式土石坝设计规范》第6.3.9 条一致。 5.2.10溢洪道控制段防渗惟幕的透水率控制标准引自混凝土重 力项低项防渗雄幕的透水率控制标准。靠近坝肩的溢洪道灌浆摊 幕应与大坝幕共同起阻止基底渗流及项肩和岸坡绕渗的作用, 因此,其雄幕防渗标准和相对隔水层的透水率控制标准应与大坝 相一致。远离坝肩的堰日溢洪道由于其对其他建筑物影响较小, 可适当降低透水率标准。 5.2.11该条是总结一些工程实践经验而确定的。根据摊幕是否 神入相对隔水层,惟幕可分为封闭式和悬挂式。相对隔水层理藏 79

较浅则雄幕应伸人到该层内,此外,考虑到前期励察工作的有限 性和地质条件的复杂性,部分工程还增加了“且防渗惟幕深度应 不小于0.3倍水头”的要求。相对隔水层埋藏较深或分布无规律 时维靠深度应考虑地质条件、建筑物高度、挡水水头等因素, 按满足降低建基面扬压力和渗流量等要求确定。如盐锅峡、石 泉、相仁等坝根据实测岩层裂隙产状,确定将增幕孔穿过紧靠上 游附的较深处裂隙。隔河岩渗流计算和三维电模拟试验表明, 相对隔水层理藏很深,加深雄幕对降低渗压力作用不是很明显。 5.2.12根据近十年来的国内外工程实段经验、施工工艺水平, 特别是钻孔孔斜控制水半的进步单层椎幕髓浆施工的深度在 70m左右也已经比较常规。关于灌浆隧洞的断面,采用净断面 2.5m×3m、3.0mX3.5m的较多,随着业国经济实力的提升, 为便于机械化施上加快施工进度、改善涨浆危工环境条件,部分 1.程也果川过4.0m×4.5m的断面。一般的,双排孔及以上灌 浆区域的灌浆隧洞断面宜比单排区大些。 分层设置灌浆醛洞的高差及层数需考的因款有地形地质条 件、智落分布高程、分期薪水高程、钻孔灌聚技术水平、施工支 润、润日边坡安全及与坝体的连按要求、随工通风和排水等。为 满足分期水进度要求,完成蓄水位以下性幕灌浆施工,可在适 当高于分期落水位高程布置一层酒浆隧洞 5.2.13防渗惟幕设计应根据多种因索,特别是现场灌浆试验确 定有关设计参数,并在施工过程中充分重视动态设计,根据先导 几,先排孔,先序孔等先期施工的钻孔、压水、灌浆资料等优化 调整潮浆设计及施工。 摊幕孔间距、排距主要根据灌浆试验和类似工程经验确定, 规定值作为参考。 惟幕两排或多排时,其中一排主维幕孔灌浆至设计深度,其 余排几深可适当变浅。对于岩体条件较差的部位,两排或多排雄 器出可采用等深有置,具体应结合防渗标准和灌浆试验等确定。 两排摊幕或多排椎幕一般先施工下游排,再施工上游排,最

行落地区防渗耀幕一股采用水泥灌浆,遇到溶洞灌浆漏量特 别大时,可用水泥砂浆或水泥与黏土、膨润土、粉煤灰等混合浆 液。对深部无充填物溶润,可钻大日径钻孔灌注高流态细骨料混 凝土。大规模溶润一般设法先进行回填混凝土,再进行灌浆 处理, 山于若溶的溶蚀裂隙是不规则的,溶润洞穴大小不一,灌浆 孔排、灌浆浆材和溉浆压力等需根据地质构造和岩溶水文地质 条件,开展摊幕浆试验,并按不同情况、不同部位确定,灌浆 式验时应研究灌浆所形成防渗雌器的允许渗透比降及耐久性

5.3.1主排水孔一股设置在基础灌浆廊道内防渗椎幕的下游, 们二道坝防渗雌幕一般布置在水流向的下游侧,则相应排水孔布 置在防渗椎幕水流向的上游侧。为防止防渗摊幕产生渗透破坏, 要求建基面处主排水幕与防渗雌幕的距离不小于2m。对于软弱 结构、断层破碎带、夹泥裂欧等发育部位,为防止防渗雄幕渗 透破坏,经研究也可在基础藻浆廊道下游侧专设排水廊道,以加 大防渗雄器与排水馨的距离。 辅助排水孔指布置在主排水孔下游起辅助排水作用的浅排水 孔。辅助排水几一般布置在与基础灌浆廊道平行的级向排水廊道 内:当地基开挖高程沿坝(服、闸)轴线方向变化较大时,也沿 横向排水席道布置辅助排水孔。 排水孔应在固结灌浆、恤幕灌浆、接触灌浆等完成后钻孔, 防止在灌浆过程中,水泥浆串人排水孔内堵塞排水通道。 5.3.2当项(展、闸)辅线较长且织向建基面高差较大时,封 抽排区可分成几个分区:当消力池亦需要封闭抽排时,消力池 轴排区要与坝基抽排区分开,以利于分区检查与检修。 5.3.3丹江旧大坝2号~3号、13号~17号、33号~41号坝 没坝基为微弱透水的中性火成岩,坝基只设排水面不设雄幕;三 门峡大项坝基为闪长岩,9≤1Lu的地段未做连续惟幕,只设排

水。以上两个项实测基扬压力均小于设计值 5.3.4重力坝岸坡项段的项基设置专门的排水设施有利于坝虐 和岸坡坝段的侧向稳定,是否设置排水洞一般根据坝肩和岸坡坝 股的侧间稳定计算及地形、地质条件确定。如黄坛口、相仁坝的 百项头及黄龙滩两岸项头内设置排水润和排水孔,扬压力均小于 设计值;新安江2号项段向岸坡钻设厨形排水孔,便一直超过设 十值的渗透压力降低到允许值以下;石门项右坝情增打了5个水承 平排水孔,使渗透压力降到地面高程;丹江口大坝左岸岸坡设置 黄间廊道,间山体钻设排水孔,降低了该部位的扬压力。 5.3.5在惟幕的下游侧设置排水措施,能迅速排出渗水,降低 场压力,是增加项基岩体抗滑稳定的一个重要措施,尤其对携座 着体的稳定,排水较幕更加有效。 5.3.7对地下水较丰富的地下厂房岩体,应以洞室外围排水为 主,但这将会增加工程投资,应根据工程具体情况考虑。提前形 成厂外排水系统,可使厂房主洞室开挖支护施工安全、方便。 5.3.8国内一些工程设置的排水孔孔距一般在此范围内 5.3.9 地(服 基承压水层或较大的深层透水区不影明 基深层抗滑稳定的,应采取避让原则,尽量减少抗 动,深人北的业用研光。小限水利服用现排 凡进人下部承压水层,间家项水电站项基排水孔进人下部强透承 沙岩层,都带米 凡是否深人深层承压水层要进行研究,在综合分析深层承压水对 深层抗滑稳定的影时、排水的作用及利彝、其他抗滑措施的替代 生等基上,俱重决定排水孔的深度是否穿过深层承压水层。 5.3.10葛洲坝水利根组二江湛水删闸基黏土质粉砂岩和黏土石 尼化的结构面部位,采用排水孔内设组装式过惑体,有效地保排 广泥化结构面的渗透税定,运行30多年来情况良好,过滤体采 用的泡沫塑料末发现严重老化,至今未进行更换。 隔河智水垫现 封闭排水孔页岩段采用工业过滤布裹硬质花管保护,运行情况表 期,受保护的页岩段孔壁术发生严重塌孔。王甫洲泄水闸闸基排 83

5.4覆盖层地基防渗雄幕

5.4覆盖层地基防渗雄幕

盖层防渗满浆一般都采用垂直防渗型式,防渗效果最佳。防 渗酒浆的施工经验表明,受覆盖层地层结构不均匀性的限制, 采用垂直孔灌浆,其孔斜控制简单方便,易于实施,优于倾 科孔。 惟影滞浆孔的排数应根据厚度要求及灌浆试验确定,一 般不少于2排,蒲浆孔孔距一般在1~3m。如新疆下坂地水利枢 组项基深厚盖层采取“上增下幕”方案进行处理,防渗惟幕一 股布置4排端浆孔,孔距3m;冶勒水电站右岸覆盖层防渗惟幕 其置3排灌浆孔,孔距2m;桐子林水电站二期上游围堰左堰 极盖层防渗摊幕共布置3排灌浆孔,孔距1.5m。 5.4.6防渗幕的底部伸入相对隔水层,主要目的是为了保持 1程防渗系统的封闭性和完整性。 5.4.7水混黏主浆宜果用水泥:黏±=1:1~114(质量比), 水:十料(水固比)=3:1~1·1。当对浆液结石有强度要求时, 水流的掺量可采用较大值。 5.4.8防渗摊幕灌浆压力与覆盖层的厚度、地层结构及变形要 求、1部建筑物的变形要求有关,一般情况下应通过灌浆试验来 确定。当缺乏试验资料时,可通过工程类比确定灌浆压力。覆盖 层厚度或覆盖层上的盖重层厚度较大时,灌浆压力可采用较高 值。如新疆下坂地水利枢组工程,坝基为冰硕含漂块碎石层及冰 水喷含块邸碍石层,厚度149m,坝基防渗结构为85m深的混凝 主防渗瑞下接4排孔惟幕灌浆至基岩。幕起始灌浆高程以上的 度益层厚度为80m,采用的最大灌浆压力为3.5MPa。 度盖层满浆部位宜设置混土盖板,混凝土盖板厚度不宜小 于0.5m,宽度宜超出灌浆两侧边线3m以上。摊幕直接与土石 坝填筑体或其他建筑物相接并在其后施工时,宜设置变形监测 点,以便于施工控制和保证建筑物安全。变形监测点的布置范 同、数量根据工程的具体情况确定,变形值通过灌浆前及灌浆过 程中测量获得, 水闸、泵站及电站厂房等建筑物地基,灌浆压力还应根据建 86

筑物的充许变形要求控制。土坝、堤防、围瑕等建筑物地基灌浆 时,抬动变形允许值可适当放宽。 5.5椎幕灌浆试验 5.5.1其他认为有必要进行现场试验的浆工程参照4.4.1条 及其条文说明

6.1.6高喷填在水利水电工程中多应用于围堰等临时工程或堤 项等低水头建筑物地基防渗,水泥土搅拌墙则多用于低水头或建 筑物级别相对较低的土坝、是防等建筑物的地基防渗,若要作为 1级、2级水工建筑物的地基防渗则应对其可行性和安全性进行 分析论。 6.1.7永久工程或承受水头较高的高喷填、水泥土搅拌墙,地 层复杂,例如含有较多漂石或块石的地层,以及深度超过30m 的高喷填T程或深度超过15m的搅拌增工程,均应选择有代表 性的地层进行高喷蒲浆、水泥土搅择成端现场试验,以论证其可 行性, 高喷措现场试验的目的在于探索适合的结构形式、孔排距布 置、有效桩径(或喷射范围)、浆液性能要求、墙体防渗性能等, 以确定高喷滞浆的方法及其适用性,为设计提供依据。 水泥土挽拌腾现场试验的目的在于验证并确定水混泥浆液的水 灰比、外加剂掺量及种类、搅拌机的转速与提升速度、输浆量、 复搅复喷部位、深度等,

6.2混凝士防渗墙结构设计

6.2.1项基和围堰堰基中的防渗端一股在项(堰)防渗轴线附 近布置,水期防渗墙轴线一般布置在闻底板上游边缘附近或闻前 铺盖下,体与上部防渗体(例如防渗心增或项前铺盖)应可靠 连按。为置并不良地质体或结构要求,防渗填轴线也可布置成折 线型。 6.2.2封闭式防渗墙是指防渗填伸入到基岩或相对不透水层 定深度,防渗墙底部岩土体渗透性不满足防渗标准时,可在端下 接防渗惟幕,这里的封闭不仪指墙体进人基若,面且指填底岩土 体或下椎器的防渗性也满足防渗标准 非打闭式的防渗瑞统称悬挂式防渗端。悬挂式防渗境在深厚 度盖层中应川较多,西南地区诸多河流均涉及到在深厚覆盖层上 修建制项防渗的间题,封闭式防渗墙工程量大、施工难度大。例

如:金沙江、眠江、大渡河、雅江等河流的上游及一些支流河床 覆盖层一般深40~70m,有的甚至深达百米以上,闸坝下防渗 错一般为悬挂式,难以做到完全封闭。针对此类情况,宜通过数 值模拟或模型试验等手段,基于渗漏量、渗透比降、经济造价等 多目标控制,研究悬挂式防渗墙的适应性与防渗效果。 6.2.3防渗墙的厚度受墙体材料抗渗性及耐久性、强度指标、 应力条件、水环境、施工设备、授盖层物质组成等因素影响。深 厚覆盖层防渗墙厚度,一般先按抗渗及耐久性要求初拟厚度,再 通过应力应变验算瑞厚,并参考类似工程经验,考施工、地质 条件、水环境等因索综合确定墙体厚度。 对于高坝深厚覆盖层下的防渗墙,受力极其复杂,应采用数 值计算方法分析不同瑞厚情况下的应力应变状态,以确定最合理 的墙体厚度。资料表明,墙的厚度增大对墙体受力并不一定有 利,在满足抗渗及耐久性要求的前提下,优选合理防渗墙墙厚, 防渗瑞成瑞厚度与施工方法、成槽机械留切相关,设计瑞厚 时应充分考虑地质条件和施工方法的可行性。我国20世纪90年 代前造孔设备少,混凝土防渗端厚度大多采用80cm,之后,随 着大量引进国外先进设备和自主研发,适应各种墙厚的设备不斯 增加,墙厚 1.4m选择。例如,采用冲击钻造孔 成槽,墙厚不宜小于0.6m,一般为0.6~1.2m;采用波液压抓 斗,填厚不宜小于0.3m,一般为0.5~2.0m;采用射水法成 赠,瑞厚置为0.2~0.3m,增深不置超过30m; 采用锯精机 错,填厚宜为0.2~0.4m,墙深不宜超过20m;采用轮式铣程 机,墙厚可达2.0m以上。某些情况下,由于环境水对混凝土存 在侵蚀情况,防渗墙还应适当加厚。 一股来说,造增的工期和造价,主要由钻孔与混能土浇筑两 道主要工序控制。以冲击钻造孔建填为例,薄端钻孔数量增大则 民茂主减少,厚瑞则反之,两者有一个最佳经济组合,瑞厚小于 .6m时,减少的混凝土量已不能抵偿钻孔量增大的代价,经流 上不合理。因此,采用冲击钻造孔建瑙,最小厚度一股不应小于 103

数值计穿模型、计穿参数选用不合理。因此,用位移与应力指 标控制防渗请设计时,应选择合适的计算参数、计算模型和不同 的计算程序进行比对分析,并结合施工及运行期安全监测资料进 斯 6.2.7为满是防渗墙受力要求和结构变形要求,部分工程的刚 性防渗瑞有置了钢筋。例如,新疆那兰面板堆石坝河床采用钢筋 昆凝土防渗瑞加连接板与水平趾板形成整体防渗体系,防渗墙深 18~20m,轴线全长度54m,嘴厚0.8m,深人基岩0.5m,根据 有限元计穿,防渗请主要受压,局部有拉应力存在,最大拉应力 1. 2 :20cm 钢狮润距30cm 20m程以17 和竖间钢筋直径均为20mm,钢筋间距 20cm。义如,湖北恩施老渡日面板堆石坝项基覆盖层厚约30m, 过证板前的钢筋混能 主防修瑞假渗,防渗瑞与河床趾板闻间设钢 筋混凝主连按板,防渗墙、连接板、岸坡趾板、面板间及板间 首水成 水面,达到截渗挡水的目的。钢筋泽 最大深度为29.8m,墙厚0.8m, 进人 纵横向均设置间 .艺,万便施 从而使培体钢筋真正发挥作用。 5.2.820其记80年代初期,国内开始对防渗墙墙体材料进行 系统的研究,脂续研制成功了适用于低水头闻坝或临时围堰的固 化灰浆、自凝灰浆材料以及适用于低水头大坝和临时围垠的塑性 昆避土和适用于高项深厚双盖层地基防渗墙的高强混凝土、后期 强度较高的粉煤灰混凝土。其中,自凝灰浆防渗墙在深圳大亚湾 核电站核岛基坑有应用实例(最大深度16m,厚0.8m,28d 抗强度≥0.2MPa),但在国内水利水电工程未见报道,主要原 周是我国水利水电工程在修建防渗墙时所遇到的地层多为砂卵砾 1of

图2防激墙与心墙防港体的施接形式示意

(1)插入式连接。防渗端采用直接插人心墙内部的方式(插 人式)有较多成功的工程经验。该连接方式一般要求防渗墙伸人 心墙或斜墙的长度宜为挡水水头的1/10,防渗墙顶部宜做成光 的楔形,下部防渗墙与上部模形体平接或通过键槽连接,缝间 设山水。例如小浪底斜心墙堆石坝,最大坝高160m,覆盖层厚 约80m:山砂砾石组成,夹有厚约20m的细砂层及粉细砂透镜 不,采用防渗情假渗,防渗增厚1.2m,铺人心墙12m,该工程 2000年底峻1,达行中未发现间题。另有水牛家碎石土心墙堆 有项,2005年底峻工,坝高108m,全封闭防渗墙最大深度 110

碾压等措施提高河床心下覆盖层承载力,尽量减小心墙内廊道 变位;③根据环向结构缝在土、水压力作用下易发生垂直和水平 方向变形的特点,合理布置U形止水结构;④环向结构缝预留 二期混凝土,待廊道结构变形基本稳定后浇筑二期混凝土;③廊 道布置在平面上采用微拱向上游的折线布置形式。 (3)沥青混凝土心墙一般通过钢筋混凝土基座与地基混凝土 防渗墙连接。例如,西藏旁多水利枢纽挡水建筑物为沥青心墙砂 陈石坝,坝基深覆盖层内设158m深防渗墙,基础防渗墙与坝体 沥青心墙即采用钢筋混凝土基座相连,如图4所示。该坝连接混 疑土基座顶面做成深0.2m,半径3.35m的圆弧形凹槽,项体底 部3m高沥青混凝土心墙厚度由1.0m逐渐扩大到2.2m,在槽 面上铺筑一层砂质沥青玛蹄脂,并设置一道铜片止水,以确保沥 青混凝土心墙与混凝土基座可靠连接。钢筋混麗土基座每15

排距设计时盲目。目前比较可行的方法多是通过现场试验和工程 类比加以确定。根据国内若干高喷墙工程实例,旋喷、摆喷结合 的直线型布置孔距一般为1.6~2.5m,微摆型孔距一般为1.6~ 2.2m,折线型孔距一股为1.6~2.5m,直摆型孔距一般股为1.6~ 2.2m,摆定型孔距一般为1.6~2.5m,柱列型孔距一般为0.8~ 1.4m,板柱型孔距一般为1.4~~2.0m。几种常用的孔距和布置方 式见表10。 表11为一些工程的经验资料,可供初定旋喷桩的直径时参 考选川

5.4.5根据工程需要和地质条件,高压喷射灌浆可采用旋喷、 强喷、定喷三种形式,每种形式可采用三管法、双管法和单管 法。定喷和小角度摆喷适用于粉土和砂土地层,大角度摆喷和旋 费适用于各种地层,承受水头较小的或历时较短的高喷瑞,可采 用摆喷折接或对接、定喷折接形式。在卵(碎)砾石地层中,深 度小于20m时,可采用摆喷对接或折接形式;深度为20~30m 寸,可采用单排或双排旋喷套接、旋摆指接形式;当深度大于 30m时,宜采用两排或三排旋喷套接形式或其他形式。高喷防 渗墙的常见结构形式如图12所示,

7.1.2地基与上部站构之闻的相互关系,不宜单从地基处理方 前来满足上部结构要求,应通过研究论证,采取措施使上部结构 "地基相互协调和适应。根据国内外岩土地基上水工建筑物地基 处理经验,处理后的地基应符合承载能力、抗滑稳定、变形稳 定、抗渗性等要求, 7.1.3规模较大、性状差的工程地质缺陷,其对水工建筑物安 全影响较大,应进行专门的设计。如:三峡大坝左厂1号~5号 明段项基发育缓倾角结构面,存在深层滑动稳定间题,其处理方 案除采用传统例体极限平衡法进行分析外,同时还采取有限元数 值分析、地质力学模型试验等多种力方法进行论证。

7.2断层破碎带与软弱层带挖填置换

7.2.1本条刚明了水工建筑物岩石地基范围内断层破碎带或软 层带采用挖填置换处理时应考总的主要因索。为保证地基处理 效果,必要时挖填置换还可与其他处理措施(如固结灌聚、锚固 等)相结合实施 7.2.2强调按断层破碎带组成物性质及其对地基的强度、压缩 变形的影响程度来决定处理方式,如斯层破碎带组成物主要为硬 性构造若,对地基的强度和压缩变形影响不大时,适当挖至较完 繁岩石:若组成物以软弱的构造岩如腺校若、断层泥为主,对地 基的强度和压缩变形有一定影响时,则挖除后用混凝土塞加固 斯层破辞带规模较大或交汇带,组成物主要为软弱或夹泥岩,对 地基的强度和压缩变形影响较大,应经专门研究后加以处理。目 前国内普遍使用有限元法计算各种不同产状和组成物的断层破碎 带的强度和变形,找出最危险的部位,通过多种方案比较后提出 126

合理经济的处理方案, 7.2.3软弱层带处理措施国内积累了很多经验。 框仁坝4号坝 段坝基下15°~20°倾向下游的第9层内有3~ . 1 ~1. 0cm 的浅绿色亚黏土结构面,第10层内的三层同类结构面累计厚 30cm,两结构面采用润挖回填混凝土,均满足抗滑稳定要求。 天生桥二级溢流项上游齿墙深8m, 明挖最大深度控制在13.5m 以内。安康中、表孔坝段坝基深部的缓倾角断层酸碎带沿软 弱层带设2m×3m、4mX5m抗剪混凝土洞塞。 7.2.4大体积的混凝土塞、齿墙或混凝土洞塞,混上温度的 升降使混凝土易与周围岩体脱开或产生内部裂缝,影响接触面的 抗剪指标。置换混土必要时可配筋,体积较大的混凝土结构需 布设冷却系统,混凝土周围要进行必要的固结灌浆和接触灌浆处 理,并理设相应的监测仪器,

7.3.1本条削明了水工建筑物若石地基范围内岩溶挖填置换处 理应考虑的间题。水工建筑物地基的岩溶处理,我国广西、湖 南、云南、贵州、四川、湖北等省(自治区)积累了许多经验。 归纳为铺(黏土铺盖或混凝土护面)、堵(混凝土或浆砌石封堵 洞穴)、截(混凝土截渗墙)、灌(灌浆)、导(排水排气)等项 措施。挖填置换为岩溶处理的主要措施之一,必要时可与其他处 理措施相结合。 7.3.2不同水工建筑物,地基岩溶埋深、规模等不同,其处理 方法也各有不同,可根据条件选用适当措施处理。地基岩溶灌浆 材料种类也较多,可视情况选用纯水泥浆、水泥砂浆、水泥黏土 浆、水泥粉煤灰浆等,必要时可通过大口径钻孔灌注高流态细骨 科混凝土等。 对规模较大的溶洞溶槽应视其对建筑物的影响和危害进行分 析研究后提出专项处理设计。如:构皮滩坝基K280溶润采取 “立体分层、平行追踪”方式追挖、“分序、分期”方式置换混凝

1:、润映辅以固结、按触淄浆等综合措施;乌东德Ks岩溶斜井 (体积约37万m")采取“顶部溶蚀洼地封闭、项项高程以下岩 溶斜并分层开挖、分层回填混凝土、分层灌浆”的处理方案;西 流溪水库溶腔封堵采取“级配块碎石充填、水下自密实混凝土浇 筑、后期滞浆补强”的处理方案等,均取得了较好的效果。 7.3.3营溶处理中回填大体积混凝土时,混凝土易与洞周岩体 脱开,影响回填体的联合受力。 7.3.4应根据地质探资料对容溶水的发育特征进行预估,在 容溶追挖时进行合的引排,防止突发涌水突泥等事故。 7.4特殊土挖填置换 7.4.1水1建筑物地基中涉及到特殊主翼换的包括水电站厂房、 眼式土石坝、水闸、聚站:提防、集道266《水电站厂房 设计规范》第5.条中规定对地基中可能发生液化的土层可采 用换填措施进(处理:SL274《碾压式王石坝设计现范》6.4节 中规定对判测可能发生液化的土层,也挖除换主。软黏土坝基 的处理措施,宜挖除。得陷性生地基宜采用挖除翻压、强夯等 方法:消除共湿阳性S265《水南设现适)第8.4.4条规定 对于地基中的液化上层可采用挖除置换等方法,GB50265《泵 站设计规范》6.4节规定射于象房地基中可能发生“液化”的土 层宜挖除。当该主层难以挖除时、宜采用振冲或强夯法等处理措 施。泵房地基为湿陷性黄土地基,可采用换主垫层法,系房基础 底间下成有必要的防渗措施。系房地基为膨账土地基,可将膨胀 士挖除:换填无膨账土料垫层。GB50286《堤防工程设计规范》 第6.2.2条规定地基中浅理的薄层软黏土宜挖除。当厚度较大难 以挖除或挖除不经济时,可采用铺垫透水材料加速排水和扩散应 力。SI.18《集道防渗T.程技术规范》第6.7.1条规定软弱地基, 可采用置换法处理。换填砂砾石时,压实系数不应小于0.93; 换填土料时,大型、中型集道压实系数应不小于0.95,小型渠 道不小于 0, 93。 128

防渗,即按照防渗要求在闻基上下两侧筑防渗垫层。 换填料可选择黏土、粉质黏土、灰土、砂石(密砂、醇石、 既)、水混主等,黏性主垫层不应含有杂草、树根等有机质, 易落盐含量不应大于8%,以保证黏性土垫层在水中的稳定性。 主料中的黏粒含量不应超过60%,以便土料具有良好的压实性。 粉质黏费层材料的有机质含量不得大于5%。砂石垫层材料宜 选川碎石、卵石、角砾、砾、粗砂、中砂或石屑,级配应良 好。当使用粉细砂或石粉时,应掺人不少于总质量30%的碎石 或哪石,砂石的最大粒径不宜大于50mm, 根据水工建筑物不同的使用条件垫层材料应有所限制。对于 激陷性黄主或影胀土地基,不宜采用砂石材料,主要是避免水分 投人。当水体或垫层以下的土层有侵蚀性时,垫层材料还需保证 其强度和耐久性等

疏低范60%,宽55~65m,面积约1.65方m,砂邮碳石层厚度 ~0m,体积约14万m,为减小覆盖层的变形量,对保留区 河床砂聊石双盖层进行强夯处理。强加周前砂邸碍石层平均天 然密度为2.15g/cm²,平均干密度为2.07g/cm,含水量为 2.46%~5,61,含砂量为2.9%~9.0%,超重型动力触探试 验承载力为300kPa,大然旁压模量为7~9MPa,渗透系数在 10~10"cm/s量级。强夯设计参数见表13。

分所连续分击形成留实置换墩,适用于处理主层厚度较小、地 层较均匀的高他和度粉土、软塑流塑的黏性土地基。 乌拉盖水库位于内蒙古锡林郭勒盟乌拉盖河中上游,除险加 周时在溢洪道下游建一个长354m,宽100m、高24m的大坝。 根据地质资料,坝基范围内连续分布有沼泽、冲积的淤泥质土、 泥质细砂层,厚度1.7~8.0m,灰黑色有机质含量高,孔隙比 大于1.天然含水量大于液限,压缩性高。为了有效地解决地基 上的压缩性高、抗剪强度低、承载力低等不利因素,采用强夯块 墩方法对地基进行加固。夯锤直径1.2m,夯击能为1500~ 1000kN·m,置换缴设计长度为穿越股泥层进入下卧持力层: 置换激间距为2.03.0m,按等边三角形布置。强务置换后检 测结果表明:墩体承载力容许值为399~526kPa,单墩复合地基 承载力容许值为345476kPa,坝基加固效果良好 8.1.3当场地地下水位高时,强夯施工可能产生夯坑积水、地 长而部液化、橡皮主等现象,影明券实效果,因此应先结合降水 进行处理.目前多采用井点降水等措施先降低地下水位,然后再 进行递 8,1,4示1建筑物的何载在地基中的应力传递量一定的规律间 下扩政,内此在进行夯击点布置时,应考虑水工建筑物荷载分 市,要求地基中的附加应力在扩散范围内均小于土层的地基允许 求载力。地基处理而积成大于建筑物基底面积,一股采取外扩 1~2排分击点的方式,或在基底每边向外扩大设计要求处理深度 的 1 /3 ~ 1 /2 . II,不少于 3m。 试验明究相计界分析表明,液化在崔取先发生在基底下外侧 的区成。内此针对可液化地基,强夯处理范围应参考GB50011 《建筑抗露设计规范》的规定,扩大范围应超过基底下可液化土 只厚度的1/2.并不应小于5m。 对湿陷主地基,强处理范围应符合GB50025(湿陷性黄 上地区建筑规范》的规定,其处理范围应大于水工建筑物基底面 积,超出水工建筑物基底外缘的宽度,每边不宜小于处理土层厚

度的1/2,且不应小于2m。

8.2.1~8.2.8强券设计包括券击范围、有效加固深度、务点有 置及间距、单击夯击能、单点夯击数、夯击遮数、前后两通夯击 间献时间等内容。 8.2.1强夯的有效加固深度既是反映强夯地基处理效果的重要 参数,又是设计强夯处理方案的重要依据。实际影响强夯有效加 周深度的因素很多,除了夯锤质量和落距,还包括地基土性质, 不同土层厚度及分布、地下水位理藏深度等,目前尚无一套成熟 的理论计算方法。因此,优先推荐采用现场试夯或地区经验确定 有效加固深度。 在缺少试验资料或经验时,强夯的有效加周深度可采用以下 经验公式估第

8.3.1强夯置换是在夯坑内回填碎石、砂砾石等粗颗粒材料, 利用夯击能将地基土挤密或排开,多次填入和夯击碎石、砂砾石 等相粒料,最终形成密实的柱状墩体。与强夯不同,强夯置换中

分击能是作为置换软弱土的手段。桂状的砂石墩体一般称为“置 换墩”,如果置换缴底部仍存在软弱土,在较高的竖向应力作用 下会产生较大的下沉,因此对黏性土等软弱土层,强夯置换墩应 等透软土层,对于深厚的饱和粉土、粉砂,强夯置换墩可不穿透 交层。根据现有的强夯置换试验资料,强夯置换墩深度见表15, 般小于7m

8.3.2强券置换券击点位置可根据基础平面形状进行布置,可 采用等边三角形、正方形、等腰三角形进行布置。 8.3.5强务置换处理时,地面不可避免会抬高,特别是在饱和 乱性主中,降起的体积可达填人体积的一半以上,因此强夯时要 存细记录并做出合理的估计,避而在试夯时校正起夯面高程和夯 然平高程 3.3.6强夯置换墩材料应选用质地坚硬、性能稳定、无腐蚀性 和放射性危害的相颗粒材料。强夯置换墩材料级配不良或块石过 多过大时,均客易在墩中形成大的孔除,在后续墩施工过程中使 得墩间土挤人孔隙。因此,本条规定了置换墩材料中大于 00mm的颗粒含量不宜超过材料总重量的30%。 8.3.7对于砂土、碎石土、粉土地基,强置换后的地基承载 力宜专患间主的资献,按照复合地基进行设计,采用单墩复合 地基静载荷试验确定其承载力容许值;对于黏主地基,不考虑桩 间上的员献,果用单墩静载荷试验确定地基承载力容许值。

没有一套成熟的设计计算方法。因此,规定在强夯和强夯置换 前,应通过现场试验确定其适用性、处理效果和强参数。 强夯过程中,在夯锤落地瞬间,部分动能转换为冲击波,从 面引起地表振动。这种振动的强度过大时,会引起地基和周围建 (构)筑物的损伤和破坏,并产生振动和噪音等间题。在采用强 夯法加周地基时,应采取一定的隔振措施(如挖掘隔振沟、钻设 精振孔等), 以消除或减轻振动危害。由于软黏主在强券过程中 容易造成剪切破坏且难以恢复。因此,在有效夯实深度范围内, 如夹有软黏土层,应尽可能采用其他地基加周方法 8.4.2强夯及强夯置换试验的目的是确定工程实际采用的各项 强参数。根据初步确定的强夯参数,提出试验方案,进行现场 试夯。应根据不同土质条件,待试结束一周至数周后,对试夯 场地进行检测,并与夯前测试数据进行对比。若不符合使用要 求,则应改变设计参数;在进行试时出可采用不同设计参数的 方案进行比较,择优选用,在确定各项强夯参数后,还应根据试 夯所测得的沉量,夯坑回填方式、夯前夯后场地高程变化,结 合水工建筑物基底高程,确定起夯高程。强夯前场地高程宜高出 基底高程

的范围应大于水工建筑物基底外缘的范围。海堤设计中预压荷载 的范围以满足稳定和沉降要求为原则,一般布置在堤身下方荷载 较大区域,应避免由于不同排水条件可能发生的不均匀沉降,同 时还应满足内坡防渗要求。 9.2.2塑料排水板的当量换算直径d、,现有规范和参考资料提 供了不同的建议值。SL435一2008《海堤工程设计规范》附录N 规定塑料排水带的当量换算直径d、,应根据其尺寸考虑0.75的换 算系数。南京水利科学研究院的研究成果表明,计算塑料排水带 的当量换算直径d宜考虑0.85~0.90的换算系数,但至今还没 有统一的结论公式(9.2.2)是国外学者Hansbo提出的,国 内工程上也普遍采用,故在规范中推荐使用,通砂井和袋装砂 并的直径是根据现有工程实践经验确定,塑料排水板的宽度、厚 度可参考9.2.9条文说明表16选用。 9.2.3排水体的有效排水直径d。的选择,应根据地基土的固错 特性,预定时闻内所要求达到的固结度以及施工影响等通过计算 分析确定,根据我国工程经验并参考SL435一2008,普通砂井 的并径比(nd/d.)取6~8,塑料排水板或袋装砂井的井径 比(n=d/d。)取15~22,能取得良好的处理效果, 9.2.4排水体中心间距L和排水体有效排水直径d。的转换关 系,根据面积相等的原则换算。 9.2.5竖向排水体的深度,应根据水工建筑物对地基的稳定性, 变形等要求确定。堤防、海堤、土石坝地基一股以抗滑稳定(整 体稳定)控制,在稳定计算中,最危险滑动面的确定可能存在 定偏差,因此要求排水体深度应大于最危险滑动面以下2m。以 变形控制的地基,排水体宜穿透受压土层,并根据限定时间内完 成的变形量确定,其中受压土层以地基附加应力与自重应力之比 为0.1作为控制计算深度。对受压土层深厚,排水体很长的情 况,考虑井阻影响后,土层固结度减小,可考虑采用高性能塑料 排水板。 9.2.6对水工建筑物工程完工到沉降稳定这段时间内的沉降量

水量更能反胰排水板的实际通水能力,设计时宜考虑排水板的实 际工作状态

16常用塑科排水板型号及性能指标表

9.4直空和堆截联合预压

,4.1真空租堆载联合预压加周效果可以登加,符合有效应力 原理,并经工程实践验证。真空预压是逐渐降低土体的孔水用 力,不增加总应力条件下增加土体有效应力;而堆载预压是增加 土体总应力和孔隙水压力,并随孔欧水压力的消散面使有效成力 增加。当采用真空堆载联合预压时,既可以降低孔隙水压力,义 通过堆载增加总应力。开始阶段抽真空可以使得土中孔概水压力

降低,有效应力增大,堆载使便土体产生正孔原水压力,在堆载期 间正孔水压力不断消散,并与抽真空产生的负孔照水压力叠 加,消散的正、负孔腺水压力绝对值之和转化为有效应力,使地 基土固结变形,强度增长。 9.4.4真空联合堆载预压工程中堆载分级施加时,应待前期堆 载后地基土的强度增长满足下一级荷载下地基的整体稳定性要求 时,方可加载, 9.4.5目前真空和堆载联合预压工程,经验系数的资料统计 有限,仍根据真空预压的经验系数进行计算

10.1.1水工建筑物复合地基设计所需基本资料一股应包括:场 地岩土工程勘察报告、钻孔剖面图、土层物理力学性质指标、水 工建筑物荷载、抗展设防烈度、复合地基水载力、变形量及抗则 强度指标等。水工建筑物复合地基(振冲碎石桩、沉管砂石硅、 水泥土搅拌桩、高压旋桩)的适用条件见表17

10.1.1水工建筑物复合地基设计所需基本资料一股应包括:场 地岩土工程勘察报告、钻孔剖面图、土层物理力学性质指标、水 工建筑物荷载、抗展设防烈度、复合地基水载力、变形量及抗则 强度指标等。水工建筑物复合地基(振冲碎石桩、沉管砂石硅、 水泥土搅拌桩、高压旋桩)的适用条件见表17

表17水工建筑物复合地基的适用条性

地基处理方法 适用驰基 适用永T建筑物 报冲邵石柱、 松散的砂土,粉土、不排本抗剪端 ±期明M,本州 沉管砂石桩 度大于 20kPa的粘性±等 聚站,防、门:培 水泥土授拌栓 淤泥、淤泥质±、粘性±,粉±, :明MM,水 粉组痧,中机痧,他和黄土等 东站,提防,海媒 高压旋喷桩 淤泥、淤泥质±、粘性±、粉±、 砂±、黄±,辞石±等 期基、水州,聚站 注:采用报冲驿石和沉管碎石框处理不排水抗剪强度小于20kPa的能和贴性 地基应通过现场试验确定其适用性;对乎不排本提的量度小于10k1的图相 粘性±地基不宜果用, 振冲碎石桩和沉管砂石桃主要用于提高水工建筑物盖层地 基的强度和承载力,减少地基的变形,提高水工建筑物的抗稳 定性和坝基抗地震液化能力。当水工建筑物有防渗要求时,仍需 采用连续墙、惟幕灌浆、板桩等防渗措施。高压旋喷桩可用于提 高水工建筑物(大坝、水刚等)覆盖层地基承载力,同时可以竹 为水工建筑物的防渗墙。例如泵房地基中有可能液化的土层,可 采用高压旋喷桩作为用封工程措施,既提高基抗液化能力,义 达到地基防渗的效果。

基的强度和承载力,减少地基的变形,提高水工建筑物的抗浒稳 定性和坝基抗地震液化能力。当水工建筑物有防渗要求时,仍需 采用连续增、唯幕微浆、板桩等防渗措施。高压旋喷桃可用于提 高水工建筑物(大坝、水刚等)覆盖层地基承载力,同时可以作 为水工建筑物的防渗墙。例如泵房地基中有可能液化的土层,可 采用高压旋喷桩作为用封工程措施,既提高基抗液化能力,义 达到地基防渗的效果

10.1.2振评筛石桩是采用振冲器振动加水冲的方式在地基中成 孔,再将填料挤压人已成的孔中,形成大直径的密实桩体。沉管 砂石桩是采用报动或锤击沉管方式在地基中成孔,再将填料挤压 人已成的孔中,形成密实桩体。振冲碎石桩和沉管砂石桩主要依 靠成桩过程中振动使桩周土的密度增大,强度提高,压缩性降 低,所形成的桩体具有良好的透水性,提高抗液化能力。因此, 振冲碎石桩和沉管砂石桩适用于可挤密的地基,如松散的砂土、 粉土、黏性土等地基。但是,当软黏土不排水抗剪强度小于 20kPa时,软弱的土体不足以约束填料面形成桩体,处理效果不 显著;软黏土不排水抗剪强度小于l0kPa时,不宜采用。国内 外的工程实践表明,采用振冲碎石或沉管砂石桩,处理砂土及 填土地基效果都比较显著,尤其是处理黏粒(小于0.074mm的 颗粒)含量小于10%的砂土粉土地基,挤密效果显著。振冲 碎石桩和沉管砂在桩处理可液化地基的有效性也已被国内不少实 际地震和试验成果所证实 振冲碎石桩和沉管砂石桩已在土石坝坝基、水闸、泵站、堤 防、水工挡土墙等地基处理中得到广泛应用。 国内部分采用振冲 碎石桩加固的工程实例见表18。 (1)某水库大坝为心墙堆石坝,建于强震区,100年超越概 率2%地震动峰值加速度5.50g坝基深厚覆盖层最大深度 566m,最大坝高145m,坝基摄盖层需要进行抗地震液化和防渗 处理。抗液化处理方案为:坝基采用直径m、桩间距2m、 长度75m的振冲碎石桩;上下游压重体下部采用直径1.3m、桩 间距3m、长度75m的报冲碎石桩,对埋深50m以下的粉质黏 土层和含砾砂层进行加固,提高抗地震液化能力,振冲碎石桩按 梅花形布置。防渗处理技术方案为:坝基采用悬挂式混凝土防渗 墙和墙下幕灌浆进行防渗处理。 (2)某水库拦河大坝为沥青混凝土心墙堆石坝,河床地基普 遵分布着松软第四纪冲积层,最深10m,冲洪积层内有中粗砂、 细砂、粉砂、淤泥和淤泥质黏土,各层分布厚度不一,规律较差, 148

流剪强度低,地基压缩性大,不能满是大项变形控制要求,并且 在地震作用下大坝地基可能会发生液化。为确保水库大坝的安 全,采用振冲碎石桩对大坝地基进行加固处理。通过前期试桩试 验确定了辞石加固处理参数为:桩径1m,桩长深人全风化层 不少于1m,桩间距根据所处位置(坝趾处 圳辅线处相脚 坝地基取得显著的加固效果,复合地基承载力和抗液化能力明显 提高,并加速了大项地基在项体填筑简载下的固绍速率,同时有 效地减小了地基总沉降,加固后地基满足大坝稳定、抗震和变形 控制要求。 (3)云南务坪水库大项为修建在湖积软土地基上的黏土心场 维石坝,最大坝高52m,项基湖积软土覆盖最大厚度33m,湖 积软黏土孔欧比1.5~2.0,天然含水率60%~80%, 不排水折 度20kPa,用30m的能 冲碎石桩和预月 翡合日时警制加型 里 确形分布,30kW振冲器加固区桩间距1. 器加固区桩间距1.8~ 2.0m,振冲桃最大长18m 通过振 辞石桩加固软基、反压平台预压固结和分期施工等综合处理错 施,峻工后三年内坝体沉降仅4cm (4)仁崇海复合土工膜斜瑞堆石坝项基河床设盖层深厚,表 层为深度约20m淤泥质软土层,采用振冲碎石桩加周处理后, 满足了坝基变形和坝坡抗滑稳定要求。 (5)狮子坪心瑞堆石项为了防止坝基地震激化和提高坝体稳 定性,对心墙与下游堆石下部的含碎砾石粉砂层进行了8~15m 深的振冲碎石桩加固处理。 (6)辽河干流防洪应急工程位于辽河右岸,堤坝总长 18.23km,辽河堤防坝基在10m深度范围内为粉土和砂土,为 提高抗液化能力,采用沉管挤密桩处理,桩径0.4m,桩长 4.4m,检测结果表明,加固后地基消除了土层的液化可能性,

满足7度地震设防。 (7)南水北调中线工程新郑市潮河段引水渠地面以下5.0~ 8.5m和9.8~12.6m深处存在3m左右厚的可液化砂层,采用 沉管砂石桩加周,正三角形布置,桩距2m,桩径0.6m,深人 非液化土层0.5m。 (8)广东江罗营口水电站闸坝高13.8m,闸坝地基冲积粉 细砂层厚2.0~10.6m,采用沉管砂石桩加固处理后,复合地基 承载力大于300kPa,沉降小于20mm,沉管砂石桩桩长8~ 13m,贯穿粉细砂层至砂砾石层,提高了抗地震液化能力。 10.1.3水泥土搅拌法是利用水泥等材料作为固化剂,通过特制 的搅拌机械将软土和固化剂(浆液或粉体)强制搅拌,使软土硬 结成具有整体性、水稳性和一定强度的水泥加固土,从面提高地 基土强度和增大度形模量。水泥土揽拆证具有其独特优点:最大 限度地利用原土,搅拌时振动小、噪声低,对周围原有建筑物影 响较小等,根据周化剂掺大状态的不回,可分为浆液搅拌和粉体 喷射搅拌两种,前者是用浆液和地基王搅拌 后者是用粉体和地 基土揽拌,水滤固化剂一般适用于淤泥 泥质土、黏性土、粉 土、他和黄土、 粉砂以及中粗砂等地滋加板 当黏土的塑性指数 大于25时,容易在揽排头叶片上形成泥团,天 无法完成水泥土的 排和。对于泥炭土、有机质盒量大于5%或PH值小于4的酸性 土,水泥在上述土层可能不疑固或发生后期所解,因此,应充分 论证其适用性。在水泥土搅拌桩很少采用没有工程经验的地 区,同样应先论证其适用性。长期以来,水泥土搅拌桩多应用于 长三角、珠三角沿海地区淤泥、淤泥质土、黏性土等软土地区, 在提高水闸、泵站、堤防等建筑物的地基承载力、增加稳定性、 防渗等方面起到了重要作用。近年来水泥土搅拌桩的适用范围更 加广泛,例如汉江兴隆水利枢纽泄水闸地基的深厚粉细砂厚约 25m,经过比选后采用了格栅式布置水泥土揽拌桩处理,置换率 约20%,施工完成后的揽拌桩质量检测全部合格,变形监测结 果表明地基承载力和沉降量控制满足设计要求,证明了水泥土搅 152

择桩同样适用于处理摩阻力大和存在流动地下水的粉细砂层。 10.1.4高压旋喷桩是将带有喷嘴的注浆管下人钻孔内旋转,并 以高压喷射水泥浆,使之与周围土颗粒混合凝结硬化闻成的 体,施工占地少、振动小、噪声较低等优点。该法对淤泥、淤泥 质土、流塑或软塑黏性土、粉土、砂土、黄土和碎石土等地基都 有良好的处理效果。但对于硬黏性土、含有较多块石、卵石或漂 石的地基,因喷射流可能受到阻挡或削弱,冲击破碎力显著下 降,进面影响处理效果。对于含有较多有机质的主层,其处理效 果取决于固结体的化学稳定性。鉴于在不同的土层中,旋喷桩处 理的效果差别较大,因此应进行现场试验确定其适用程度。 (1)山西溯头求电站位于长治市平顺县北车村上游约 400m的浊漳河流上,主要建筑物由拦河侧坝和坝后左岸引水 式电站组成,拦河闸填包括佣室段、左右挡水项段。水闸地基 主要为低液限黏土和卵石混合土,地质条件复杂,为确保闸基的 稳定及安全,对左岸挡水坝段和闸室段地基进行高压旋喷链加 固。高压旋喷桩有效桩径1.0m,桩间距2.2m,局部桩间置 1.7m,梅花形布置,钻孔深人岩面以下05m,地基处理后检测 结果表明单桩承线力、复合地基承载力、桩间土承载力及桩体抽 芯质量检测全部满足设计要求。 (2)红崖山水库为亚洲最大的莎漠水库,长度6.6km的东 坝大部分填基置于深厚覆盖层上。湛洪闸位于东项3十033处, 泄洪闸阐基土层为他和细砂、中砂层,在地震时可能发生液化 针对地震液化间题,采用高压旋喷桩围封法进行抗液化处理。设 计采用的旋喷桩桩径为1.0m,单桩深度20m,间置为1.0m 网格状布置,网格纵横间距均为10m,共布置768根高压靛喷 桩。施工结束14d后经过开挖检测,桩径、完整性、均一性好, 28d后第三方检测单桃竖向和水平极限承载力、抽芯试股抗庆 度、弹性模量、渗透系数等参数,均符合设计要求。 (3)山西孤山水库副坝坝基微盖层为全新统冲洪积层,表层 为结构松散的淡黄色低液限粉土,下部为级配不良酥夹级配不良

沙,局部为卵石混合土透镜体,结构松散,局部架空。地基承线 力不满足要求,副坝沉降和不均匀沉降过大,采用高压旋喷桩处 理地基,沿坝轴线方向桩距3m、重垂直坝轴线方向排距2.5m, 浆液采用42.5级普通硅酸盐水泥。检测结果单桩复合地基承载 力容许值350kPa,满足地基承载力设计要求。 10.1.5振冲碎石桩和沉管碎石桩的平面布置多采用等边三角形 或者正方形。振冲碎石桩成孔和成桩时通过挤密桩周土来达到加 固效果,所以采用等边三角形、正方形的布置能够使地基挤密比 较均匀, 根据上部结构的需要,水泥土搅拌桩和高压旋喷桩可较为灵 活地采用柱状、壁状、格栅状、块状等型式,如图13所示。采 用水泥土搅拌法加固地基时,搅拌桩的平面布置原则上要与基底 立力的分布一致。考虑到水工建筑物在不同运行时期基底应力的 分布状态,可先按平均基底应力分布进行桩的平面布置,然后在 底板下基底应力较大处加密

图13水泥士撒建扣高压放晚械布置型式

10.1.6振冲碎石桩和沉管碎石桩顶部的碎石垫层一方面是用来 调整桩和桩间土的应力和变形协调,发挥桩间土的承载力;另一 方面可与桩体构成桩间土的排水通道,加速桩间土的固结,提高 桩间土后期强度,同时可限制碎石桩的侧向变形。当桩间土强度 低、柱土应力比大时,垫层厚度取大值;桩间土强度高、桩土应 力比小时,垫层厚度取小值。 水泥土揽拌桩和高压旋喷柱顶部设置一定厚度的褥垫层后, 15

土荷载的分担比例。特别是桩身强度较大时,在基础下设置薄势 层可以减少桩土应力比,充分发挥桩间土的作用,减少基础底而 的应力集中。褥垫层材料一般可选用级配砂石,当基础有防渗要 求时,宣采用密混凝土热层或有一定强度的水泥土垫层。

10.2.1对于一般的水工建筑物,考虑到基底应力公间基版范用 外的地基中扩散,面且基底外围一定范目的挤密桩效果较差,因 此本条规定振冲碎石桩处理范围要超出基底外缘1~3排桃, 天然地基承载力小于等于100kPa时,基底外缘设置2~3排桩 天然地基承载力大于100kPa时,基底外缘设置1排。对于可 液化地基,参照GB50011的有关规定,同时结合国内外振冲阶 石桩地基经过地震考验的结果,基底外缘需处理的宽度每边不宜 小于可液化地基厚度的1/2,并不应小于5m 对于土石坝、堤坝和闸坝地基加周工程,还应按照整体抗 稳定安全、变形安全和抗震安全要求,通过计算或试验研究确定 振冲碎石桩地基处理的范围。 10.2.2振冲碎石桩的长度,应根据工程要求、场地条件,通过 抗滑稳定安全、变形计算等确定。当松散或软弱地基厚度不大 时,宜穿透软弱土层。对于稳定性控制的工程,由于滑动面位置 不易准确判定,桩长应超过计算的最危险滑动面以下2.0m,对 可液化地基,为保证处理效果,桩长宜穿透可液化层,如可液化 层过深,则应按GB50011的有关规定确定。振冲碎石单桩竖 向抗压载荷试验表明,碎石体在受荷过程中,在桩顶以下4倍 桩径范图内的碎石体将发生侧向膨胀,其设计深度应大于4倍机 径。振冲碎石桩的桩径一般为0.8~1.2m,因此本条规定振准 碎石桩桩身长度不宜小于4m。 10.2.3振冲碎石桩直径宜为0.8~1.2m,与振冲器功率、地 基土条件有关。振冲器功率大、地基土松散时,成桩直径大。振

冲碎石桩的桩闻距宜根据水工建筑物稳定、变形和抗震安全要 求、地基土质情况并结合振冲器功率确定。本条给出的桩距参考 范围,最小桩间距以不串桩为原则。串桩是指已经制成桩的填料 进人正在施工的振冲孔中,造成已制成桩体的破坏。串桩与桩间 距、地基土类别有关,在中粗砂、黏性土层中串桩较少,在粉细 砂土层中易发生串桩现象。本条规定的最小桩距限值适用于以黏 性土和中粗砂为主的土层。本条给出了振冲器功率为30kW和 75kW的桩距范围;采用其他型号振冲器时布桩间距宜按照现 场试验确定。 10.2.4砂石挤密桩复合距基的桩间土经报密、挤密后,其承载 力提高较大,因此计算公式中的桃间主地基承载力应采用处理后 椎间土承载力容详值,处理后桩间土的承载力容许值可按地区经 验确定。如无经验时,对于黏性土地基/取天然地基承载力容 许值;对于松散的砂土、粉土地基,可取天然地基承载力容许值 的1.2~1.5倍:原王强度低时取天值,原土强度高时取小值。 复合地基桩土应力比R,宜通过实测值或者地区经验确定。DL/T 5214一2005《水电水利工程振冲法地基处理技术规范》根据多项 工程静载荷试验橙测结果,实测证士应力比分值多为2~6,考虑 到不同区域场地地质条件的复杂性,建议硅土应力比取2.0~ 4.0。如无实测资料时原冲醇石硅复合地基桩土应力比可取 2. 0~4. 0,

式中fa——天然地基承载力容许值,kPa; Fsk——振冲碎石桩复合地基承载力容许值,kPa。 10.2.6对于振冲碎石桩加固的堤防、土石坝和阐坝等地基, 需进行整体抗滑稳定计算。本条文给出的复合地基强度参数计 算公式是国内常用的计算式,直接给出复合地基的凝聚力c和 156

内摩擦角$,方便计算。一般振冲碎石桩体的内摩操角的,可 取35°~45*

10.4水泥土搅拌机

的宽度应天于按应力扩散角法计算的宽度。根据工程实践经验, 在对淤泥、淤泥质土等软弱土层处理时实际布置的拌桩至少超 出基底外缘1.0m为宜。 10.4.5~10.4.7大面积进行水泥土揽拌桩加固地基时,其复合 地基承载力对结构安全和工程投资影响较大。应在工程适当位置 处选择有代表性的区域先进行现场试验,以确定采用搅拌桩加固 后的地基容许承载力。现场试验包括单桩竖向承载力、复合地基 承载力等。 水泥土搅拌桩处理后建筑物进行抗滑稳定计算,复合地基等 效强度指标的估算可参照SL435一2008《海堤工程设计规范》 附录N的有关规定执行。 (1)水泥土搅择桩复合地基的等效强度指标可按式(3)~ 式(5)估算

取0.25; F。——与揽拌桩桩身水泥土配比相同的室内加固土试块 (边长为70.7mm的立方体,也可采用边长为 50mm的立方体)在标准养护条件下28d龄期的立 方体抗压强度平均值,kPa;本条。的定义参考了 GB/T51015《海堤工程设计规范》。 (2)搅拌桩及桩周软土刚度K;、K,可按式(6)~式(10) 估算

剧的措施,如增加截渗增等,故通常情况费用高。11桩基岩基也可以采用桩基处理。费州乌江构皮滩水电站通航建筑物的第二级升船机高度约180m,地基署体为软若(页岩),7一般规定体变形模量较低,需减少地基变形和提高地基承载力。山于君11.1可灌性差,单纯采用固结灌浆难以达到较好的处理效果,比较后11.1.1一般情况下,采用推基进行地基处理费用相对较高。天采用桩基处理。第一级中间渠道下游段2号通航渡槽墩基,山于然地基不能满足水工建筑物对于承载能力、稳定、变形要求,当微新岩体埋藏较深,上部强风化带岩体承载力较低,不能满足地采用固结灌浆、挖填置换、强夯与强夯置换、预压排水固结、复基承载能力要求,采用固结灌浆、挖填置换、复合地基等地基处合地基等地基处理方法效果欠佳,或经技术经济比较更优时,可理方法困难,故采用了桩基处理。采用桩基处理。大型、中型渡槽工程中,由于荷载一般较大,对地基承载能桩基是一种较早使用的地基处理方法,实践经验较多,在建力要求高,沉降量也需加以控制,采用桩基处理较为广泛。据统筑、铁道、交通、港口等系统的设计规范中,对此都有规定GB/T 51350-2019 近零能耗建筑技术标准(完整正版、清晰无水印),甚计,在大型、中型渡槽中,整个槽段或部分梧段地基采用桩基处至还有专门性的基设计规范。在水利水电工程中,采用桩基进理的占一半以上。对于特大型渡槽,由于上部荷载特别巨大,地行地基处理较多的水工建筑物主要有水闸、船删、渡槽、升船基承载力往往难以满足要求,更是普追采用桩基处理。机、泵站、挡土墙等。自20世纪60年代后期以来,河北、山11. 1. 2桩基根据受力待性可分为摩擦型桩和端承型桩两大类。东、河南等省广泛将钻孔灌注用于水闸松软地基处理,在提高按照桩侧摩阻力和桩端阻力的发挥程度和分担荷载的比例,摩擦地基承载力、减少沉降量方面作用显著。在山区的水工程,当型桩又可分为摩擦桩和端承摩擦桩两个亚类。摩擦桩或端承摩据地基处于基岩与土基交界处,为了解决不同地基带来的不均匀沉桩的桩顶竖向荷载全部或主要由桩侧摩阻力承受,端承桩或摩察降,也可采用桩基处理,如四川省乐山玉林桥电站进水闸、右岸端承桩的桩顶竖向荷载全部或主要由桩端阻力承受。基按成机非溢流坝、泄洪闸的地基,一部分为基岩,另一部分为砂卵石,方法又可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩。非挤土桩有干作施工中采用在砂卵石侧用钢筋混凝土钻孔灌注桩,桩基伸人基岩业法钻(挖)孔灌注桩、泥浆护壁法钻孔灌注桩、套管扩壁法钻1m,桩径1.2m,桩距为3m,正方形布置,最大桩深16.8m,孔灌注桩等;部分挤土桩有冲孔灌注桩、挤扩孔灌注桩、预钻孔较好的解决了不均匀沉降问题。沉桩、散口预应力混凝土管桩等;挤土桩有预制桩沉桩和闭口预近年来,随着复合地基处理技术的进步,更多的水工建筑物应力混凝土管桩况桩等。桩型和成桩工艺选择应根据地质情况、松软地基已转而采用复合地基方法处理,这主要是因为通常情况上部结构类型、荷载特征、施工条件及地基周围环境因素综合考下加固体材料相对便宜,且复合地基还可考虑原状土与加固体共虑,经技术经济比较,择优选取。同发挥作用,复合地基处理工程费用较低;而桩基作为刚性加固11.1.3为使同一结构单元内的桩实际承担的荷载尽量相等,以体,在建筑物底面和建基面之间容易出现脱空,一般情况下需考减少或避免产生地基的不均匀沉降,危及水工建筑物的结构安全虑由桩基承担全部荷载,因此桩基作为加固体承担的荷载要大得和正常使用,做出本条规定。多;水工建筑物底板经常有防渗要求,还需另外采取防止接触冲162163

过于桩的竖向承载力和水平向承载力的计算,一般均按底板底面 以上的全部荷载全部由桩承担的原则考虑,不计桩间土的承载能 力,这是偏于安全的。根据黄河励测规划设计院和山东黄河河务 员等单位的试验成果,对于摩擦桩基础,桩间土能发挥一部分承 载能力,设计时如考患桩间土承担底板底面以上10%~15%的 声载,工程仍是安全的。但考惠现有的试验资料还不够完全充 分,为安全计,可不考虑桩间土的作用。因此,本规范规定,对 于摩擦,经论证后方可适当考虑桩间土承担部分荷载的作用。 11.3.3本条所列顶竖向力和水平力的计算公式,系按照底板 为刚性板和反力量线性分布的假定得到。 水工建筑物所受荷载大小根据SL744《水工建筑物荷载设 十规范》计算确定。荷载分为基本荷载和特殊荷载两类。基本荷 载组合由基本荷载组成,特殊荷载组合由基本荷载和一种或几种 持殊荷载组成。荷载基本组合对应计算工况一般包括正常蓄水位 情况、设计洪水情况等,荷载特殊组合对应计算工况一般包括施 工情况、检修情况、校核洪水位情况、地震情况等,应按照各具 体建筑物设计规范的规定,计算作用于底板底面的竖向荷载、水 平荷载。 按照单桩承载力确定数时,投上述荷载基本组合和特殊组 合计算桩顶受力;计算地基变形时,也按荷载基本组合和特殊组 合计算桩顶受力,但不计人风荷载和地震作用。 1.3.4、11.3.5由于岩土为大变形材料,当荷载增加时,随着 也基变形的相应增大,地基承载力也在逐渐加大,很难界定出一 个其正的“极限值”;但建筑物的使用往往有对变形有产格要求, 常常是地基承载力还有潜力可挖,但变形已达到或超过正常使用 的限值。因此,地基承载力容许值指的是地基压力变形曲线上, 在线性变形段内规定的变形所对应的压力值。对于单而言,其 竖向承载力和水平承载力容许值均以“力”的形式体现;但对于 链端的岩土,其承载力容许值则“应力”形式体现。对桩端的岩 土面言,本规范的地基承载力容许值相当于GB50007的地基承

1.3.6本条系参考JTGD63《公路桥涵地基与基础设计规范》 相TB10093《铁路桥涵地基和基础设计规范》做出的规定。公 代按以下假定求得:①桩在嵌固深度范围内的应力图形,假定为 直线变化,在嵌固深度一半处为零;②桩侧压应力在水平面上的 分布,对形桩假定最大压应力等于平均压应力的1.27倍,对 距形桩假定最大压应力等于平均压应力;③最大压应力取为岩石 水平抗压强度的一率,而岩石水平抗压强度为重直抗压强度乘以 所减系数β;④水平力H和桩端阻力对桩的影响忽略不计。 1.3.7按照SL191《水工混凝土结构设针规范》,采用多系数 分析基础上以安全系数表达的方式进行混凝主结构设计,桩身承 我能力极限状态设计厨 载效应组合分为基本组合和偶然组 合;混凝土桩身裂维控制为正常使用极限状态验算时,按荷载效 证的标准组合。 1.3.9以保证水工建筑物安全和正常使用为原则,水工建筑物 需要控制最大沉降量和最大沉降差挺基处理后的水工建筑物最 大沉降量和沉降差应满足相应建筑物设计规范的要求, 4 特殊条件下的桩基 1.4.1本条规定了 玉地基的桩基设计原则 1软土地基特别是沿海深伙主区, 一般坚硬地层埋置很 深,但选择较好的中、低压缩性土层作为性端持力层仍有可能, 1十分重要。 2软土地基桩基因负摩阻力而受损的事故不少,原因各异, 包括桩周围软土因自重固结、场地填土、地面大面积堆载、降低 地下水位、大面积挤土沉桩等原因面产生的沉降大于基桃的沉降 时,应该视具体情况分析桩侧负摩阻力对基桩的影响。负摩阻力 的发生和危害是可以预防、消减的。问题是设计和施工者的事先 预测和采取应对措施 3挤土桩是成桩过程中存在明显挤土效应的,如沉管灌 注桩、沉管夯扩灌注桩、打人(静压)预制桩、闭口预应力混凝 168

土空心桩和闭口钢管桩等。挤土沉桩在软土地区造成的事故不 少,使得邻近建筑物、道路和管线受破坏。设计时要因地制宜选 择型和工艺,尽量避免采用沉管灌注。对于预制桩和钢桩的 沉桩,应采取减小孔压和减轻挤土效应的措施,包括引孔沉桃、 控制沉拼速率等。 4对于特别深厚的软土层,对于同时承受较大水平及整向 荷载的重要水工建筑物,目前部分工程实践已经采用水泥土搅持 桩与刚性桩(预制桩、灌注等)联合作用的方式,满足双向承 载力与变形的要求。如桩周土体强度较低时,可先进行地基 加固。 11.4.2本条规定了季节性冻土和影服土地基的桩基设计原则。 主要应考感冻胀和膨胀对于基桩抗拨稳定性问题,避免冻胀 或膨胀力作用下 产生上拔变形、乃至因界段上技变形雨引起建筑 物开裂。因此 对于水工建筑桩基设让应考患以下诸因索:桩端 进人冻深线或膨胀生的大气影响意剧层以下一定深度;宜采用无 挤土效应的钻、挖孔硅;对桩基的抗拔稳定性和桩身受拉承载力 进行验算。 11.4.3本条规起了湿陷性土地基的械法设计原则。 1湿陷性主地基的桩基,出于主的自重湿陷对基桩产生负 摩阻力,非自重湿陷性可能由争浸水削弱桩侧阻力,基桩承载 力会大幅降低。为确保基桩承载力的安全可靠性,椎端持力层应 2自重湿陷性土地基中的单桩极限承载力,应视浸水可能 性、桩端持力层性质等因素考患负摩阻力的影响。 3湿陷性土地基中的单桩极限承载力确定,强调采用没水 静载荷试验方法,结果最可靠。 11.4.4本条规定了地震液化地基的桩基设计原则。 1 桩进人可液化土层以下稳定土层的长度不应小于本条规 定的最小值, 2当承台周围为软土和可波化土,且桃基水平承载能力不

满是要求时,可对承台外侧体进行适当加固以提高水平承 载力, 3在地震区可液化土场地条件下,桩基周围的土体会发生 液化流动,桩基在地震荷载作用下,可能发生侧向失稳,因此应 办析桩基在液化土流动情况下的侧间稳定性。 11.4.5本条规定了岩溶地基的桩基设计原则。 主要考虑岩溶地区的基岩表面起伏大,落沟、溶槽、溶洞街 往较发育,无风化岩层覆盖等特点,设计应把握以下要点:①基 桩选型和工艺宜采用钻、冲孔灌注桩,以利于嵌岩;②当基岩的 落蚀极为发育,落沟、落槽、落洞密布,君面起伏很大,而上题 土层厚度较大时,考虑到嵌岩桩桩长变异性过大,嵌岩施工难以 实施,可采用较小桩径密布非嵌岩桩,并后注浆,形成整体性和 刚度很大的地基。

小于12mm,钢筋网每边长度不小于桩径的2.5倍,网孔为 100mm×100mm~150mm×150mm。横系染的构造钢筋按不小 于其横截面面积的0.15%设置

图14桩顶与承台(底板)的连接

11.5.1桩端进人持力层的最小深度,主要是考虑了在各类持力 县中成桩的可能性和难易程度,并保证桩婚阻力的发挥。端进 人破碎岩石或软质岩的桩,按一般桩来计算桩端进人持力层的深 度。桩端进人完整和较完整的新鲜、微风化、弱风化硬质岩石 时,人岩施工围难,同时硬质岩已提供足够的端阻力。规范提出 脏周边嵌岩最小深度为0.5m。 11.5.2为加强和承台(底板)的连接,本标准规定,混凝土 桩顶埋人承台(底板)内100mm。承台(底板)厚度、配筋和 混凝土强度等级,一般应按受力状态确定。按现有的设计经验, 承台(底板)厚度宜为桩直径1.0~2.0倍且不宜小于1.5m。混 疑土强度等级不应低于C25并在承台(底板)底部的桩顶布置 一层钢筋网。当桩顶主筋伸人承台(底板)连接时,此层钢筋网 全长通过桩顶,并与桩的主筋绑扎在一起,以防止承台(底 板)受拉区裂缝开展,见图14。当桩项不破头直接埋人承台 (底板)内时,应在桩顶面上设一两层局部钢筋网,钢筋直径不 170

GB 50433-2018 生产建设项目水土保持技术标准附录A地基处理方法选用表

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