浅析旋挖桩在库区公路高挡墙软弱地基处理中的应用

伍勇吉,欧阳智子,欧阳慧子（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙　410014）



浅析旋挖桩在库区公路高挡墙软弱地基处理中的应用

伍勇吉,欧阳智子,欧阳慧子
（中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司,长沙410014）

摘 要：在水电工程库区范围内，由于受水库蓄水泄洪等影响，库区公路工程中软弱地基现象比较显著，在软弱地基上修建高挡墙面临着高技术难度及风险因素。本文结合金沙江向家坝水电站库区某一级公路软弱地基段高挡墙，通过采用旋挖桩地基处理的方法进行初步探讨及分析，希冀对库区类似工程处理具有一定的参考意义。

关键词:库区公路；软弱地基；高挡墙；旋挖桩

1　引言

在水电工程库区范围内，由于受地形地质条件及水库蓄水泄洪等影响，库区交通工程通常遇到半填半挖的斜坡或高填路堤。为减小库区回水对路堤影响，通常要设置高挡墙来支挡路堤填土。然而，库区公路沿线出现软弱地基现象比较显著，而在软弱地基上修建高挡墙面临着高技术难度及风险因素，挡墙基础地基强度低、承载能力不足，沉降不均匀，易造成高挡墙倾斜失稳、开裂甚至倒塌，进而影响公路运营安全。本文结合金沙江向家坝水电站库区某一级公路软弱地基段高挡墙，通过采用旋挖桩地基处理的方法对其进行初步探讨及分析。

旋挖桩，全称旋挖钻孔灌注桩，主要是通过在地基中形成密实桩体和挤密作用，与原地基构成复合地基，从而达到提高地基承载力，减少沉降和不均匀沉降的作用。旋挖桩主要适用于砂层、土层、粘性土层，以及较松散、粒径较小的卵砾石层等软弱不良地质情况[1][2]。

2　工程概况

向家坝水电站库区某一级公路，设计速度60km/h，路基宽20m，公路-I级汽车荷载。其某一桩号段发育一条冲沟，冲沟最大切深10m左右，挡墙部位沟底地表分布冲洪积物（Q4pal）和后期填土。由于受城市建设控制性规划限制，此段路基右侧只能采取路肩墙进行支挡路基填土，平均填土高度10m左右，右侧衡重式路肩墙基础开挖后，地基承载力无法满足设计要求。

3　计算分析

采用旋挖桩进行挡墙基底地基处理，取桩径D=300mm，桩间距S=1.2m，采用三角形梅花形布设旋挖桩[3]（如图1）。则：等效圆直径de=1.05S=1.26m，复合地基置换率m=D2/de2=0.057。

图1　计算平面示意图

复合地基增强体单桩竖向承载力特征值R为：a

式中：up——桩的周长；qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值（kPa），可按地区经验确定；lpi——桩长范围内第i层土的厚度（m）；psi——桩端端阻力发挥系数，可按地区经验确定；qp——桩端端阻力特征值（kPa），可按地区经验确定，对于水泥搅拌桩、旋喷桩应取未经修正的桩端地基土承载力特征值；Ap——桩的截面积。如图2，现在15m高挡墙要求地基承载力达到400kPa ，根据现场动力触探及标准贯入试验，该段挡墙基底地基承载力最小值为230 kPa。又单根桩所承受的上部竖向荷载为：

根据地质断面图，此路段第四系与基岩分界线距离路肩墙基底高度约为10m，此时：当时：

图2　旋挖桩断面布置示意图（单位：mm）

说明桩基已经进入强风化基岩区，更能满足地基承载力需求，再继续研究以使之更经济。故当l1³ 10 m时：

在满足承载力需求的前提下，考虑到桩基嵌入强风化基岩不小于2.5倍桩径，故本路段桩长取。为了加强旋挖桩复合地基的整体承载效果，可在挡墙基底进行加铺50cm厚级配碎石垫层并碾压夯实。

4　结语

旋挖桩具有成孔速度快、成孔率高、施工质量可靠、环境污染小、适应性强的优点，适用于流泥、软土、卵砾石和流砂等各种比较复杂的地质条件场地，在库区公路的软弱地基处理中得到越来越广泛的应用。当然，在实际的旋挖桩施工过程中要严格抓好旋挖桩施工的技术要点，根据项目工程场地的实际情况，严格按照设计图纸及相关规范要求，制定切实有效的技术问题对策与方案，从整体上保证项目工程的进度、质量和经济效益。

参考文献：

[1]虞祥.浅析旋挖桩在基础施工中的应用[J].科技创新导报,2009(30).

[2]闫丽兵,郝静,关庆港.谈旋挖桩基础设计[J].山西建筑,2012(29).

[3]JGJ 79-2012，建筑地基处理技术规范[S].中华人民共和国住房和城乡建设部发布,2012.

作者简介：伍勇吉（1986-），男，湖南人，硕士，工程师，研究方向：交通工程。

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