南水北调东线穿黄河工程建设理论与实践
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8.5 穿黄工程地基处理

8.5.1 滩地埋管地基处理方案

8.5.1.1 壤土层基础处理设计

埋管底部铺设0.15m厚素混凝土垫层、下设0.3m厚碎石垫层。

施工过程中取消了桩号3+030.807~3+102.632、4+102.807~5+074、5+214~5+314、5+733.807~5+765.807段碎石垫层。

8.5.1.2 岩石段基础处理设计

埋管底部铺设0.15m厚素混凝土垫层。

8.5.1.3 液化地基处理方案

根据本工程地质条件和建筑物技术要求,采用挤密砂石桩、碎石土换填方法对液化地基土进行处理。

(1)挤密砂石桩。在桩号3+701.807~4+101.807液化段,采用挤密砂石桩进行处理,桩顶铺设0.3m厚碎石垫层。挤密砂石桩桩径0.4m,桩深3m,间排距1m×1.25m。

采用挤密砂石桩加固后,桩间土的标准贯入锤击数不宜小于液化判别标准贯入锤击数临界值。

(2)碎石土换填。滩地埋管在桩号5+074.817~5+214.807段埋管为细砂和砂壤土地基,Ⅷ度地震烈度为可液化土层,开挖后该段基础液化土层厚度约1m。采取碎石土换填,碎石与土的比例为6:4。

碎石采用最大粒径≤80cm,小于5cm粒径的颗粒含量30%~45%,小于0.1mm粒径的颗粒含量<5%,连续级配,不均匀系数Cu>5,曲率系数Cc=1~3,石料中不允许夹杂草、木等有害物质。基础清基完成后开始铺设碎石垫层,铺设压实至设计厚度后用30mm以下的碎石补缝找平。

8.5.2 出湖闸地基处理

工程区地下水为松散层孔隙潜水,其补给来源主要为东平湖及大气降水,地下水位受湖水变幅影响明显,高程一般为35.00~36.00m。在闸室地基以下高程28.50~22.50m之间上部为一层厚约2m的粉细砂层,下部为厚约4m砂壤土。粉细砂层标贯击数为2击,标贯判别在Ⅶ度地震烈度时粉细砂为轻微可液化土层,砂壤土初判为可液化土层。出湖闸底板建基面在33m左右,建基面以下砂壤土、粉细砂土层处于饱和状态,含水率在23%~26%之间。鉴于这种情况,对水闸地基利用CFG桩进行处理。桩直径0.6m,孔距为2.1m,等边三角形布置。

地基处理后的复合地基承载力可以提高到180kPa。

出湖闸的地基沉降计算结果见表8-12。

由计算结果可知:出湖闸的最大沉降量为0.1214m,小于规范规定的最大值15cm,沉降差2.06cm,小于规范规定的5cm,因此,出湖闸的沉降量和沉降差均满足规范规定要求。

表8-12 出湖闸的地基沉降计算结果

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8.5.3 穿引黄渠埋涵

穿引黄渠埋涵原设计地基液化段长度110m,采用挤密碎石桩进行处理,桩长4~8m,桩径400mm,间距1m×2.5m。根据埋涵基坑开挖至设计高程后的实际地质情况及相关土壤试验,地基不存在可液化土层,经北区建管局、设计、监理、施工四方磋商同意,原设计挤密碎石桩段取消。