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重慶市土木建筑學(xué)會

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高壓旋噴樁對駁岸滑移的影響分析

發(fā)布日期:2013-07-29  瀏覽次數(shù):1158
 一、工程概況:

 

寧波市“三江六岸”濱江休閑帶奉化江東岸廣場二位于靈橋與琴橋之間,設(shè)計長度為154.8m,寬度為14m。采用Φ900高壓旋噴樁深15m樁間距1200mm共三排,最外端樁心距離駁岸3.5m,該區(qū)域高壓旋噴樁于7月1日開始施工,最外側(cè)兩排高壓旋噴樁已施工完成,7月15日施工內(nèi)側(cè)最后一排樁,樁基施工于19時45分停止施工。

2013年7月15日23點15分,“三江六岸”濱江休閑帶工程奉化江東岸現(xiàn)場工人夜間巡查發(fā)現(xiàn)琴橋以北至靈橋以南區(qū)域廣場發(fā)生防洪堤外駁岸線滑移;經(jīng)現(xiàn)場查勘,滑移區(qū)域為K0+650至K0+700防洪堤外側(cè)駁岸,長度約50m,寬度約14m,面積約700㎡。

工程現(xiàn)場圖

二、驗證說明

堤防資料采用原設(shè)計施工圖,地層劃分采用8-8地質(zhì)剖面,地質(zhì)指標堤岸下采用寧波市“三江六岸”濱江休閑帶奉化江東岸(江夏橋~鐵路橋)地層物理力學(xué)性質(zhì)指標統(tǒng)計表,計算方法采用有限單元法,采用plaxis有限元軟件中摩爾庫倫模型對實際的工程項目全過程施工進行模擬。初始應(yīng)力確定采用現(xiàn)狀實測斷面,水位采用平均潮水位。

三、高壓旋噴樁成樁原理與擠土效應(yīng)

高壓旋噴樁具有加固體強度較高、加固直徑可控,對軟弱土層可能取得良好的加固效果,近年在地基處理、防水止水、隧道襯砌等方面應(yīng)用廣泛。但高壓旋噴樁在注漿時,土體容易發(fā)生劈裂破壞,尤其是對低強度的軟土,會迅速發(fā)生劈裂,且劈裂范圍大,壓力衰減慢;隨著高壓噴射的壓力增大,產(chǎn)生的孔隙水壓力也會增大,土體側(cè)向位移也會增大;一些研究表明,由近及遠施工且與建構(gòu)筑物的安全距離大于3m可減少旋噴樁對鄰近結(jié)構(gòu)物的不利影響。

四、驗證計算情況

1、原堤防安全復(fù)核

沒有高壓旋噴樁情況遭遇同等惡劣條件狀態(tài):江水位-0.6m,后側(cè)潛水位2.5m。安全系數(shù)1.136

圖示

變形計算如下圖:

變形計算圖

2、高壓旋噴樁施工模擬

高壓旋噴樁第三排施工后,考慮內(nèi)側(cè)潛水位2.5m,江水位-0.6m情況。

計算堤防抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)為0.737

圖示

變形計算如下圖:計算垂直位移2.05m,水平位移3.73m。土體發(fā)生破壞。

變形計算圖

四、滑坡原因初步分析

根據(jù)以上計算初步分析判斷,本次滑坡由綜合原因造成:

1、7月13日由于臺風影響,市區(qū)普降暴雨,工程區(qū)土體飽和,由于第一排高壓旋噴樁已形成一道防滲墻體,導(dǎo)致墻后地下水位很難下降,形成較大的滲透水壓力。

2、由于高壓旋噴樁本身的擠土效應(yīng)對岸墻的擠壓,可能對岸墻產(chǎn)生一定的影響,第一排高壓旋噴樁施工時,應(yīng)力可在土體內(nèi)自由擴散,且離開岸墻3.6m,對岸墻影響不大;隨著第二、第三排樁的施工,第一排樁逐步形成強度,第三排樁的打設(shè)將對第一排樁產(chǎn)生影響。

3、滑坡時外江水位從施工期間的0.86m下降至最低水位-0.58m,且第三排樁體尚未固結(jié)形成強度,尚處于流塑狀態(tài),此時滲透水壓力和高壓旋噴樁產(chǎn)生的超孔隙水壓力仍然很大,使土體的側(cè)向位移過大,導(dǎo)致岸墻沉滑。

五、結(jié)論

高壓旋噴樁對平面地基加固是適合的,且有很多成功案例,但對具有臨空面的堤防后側(cè)施工應(yīng)慎重,防止由于高壓旋噴樁本身的擠土效應(yīng)對堤防產(chǎn)生破壞,產(chǎn)生滑移。

 
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