混凝土灌注桩在老白沙滩泵站基础处理中的应用

1、    混凝土灌注桩在老白沙滩泵站基础处理中的应用    doi：10.19392/ki.16717341.201720080摘要：在水工建筑物诸多基础处理措施中，混凝土灌注桩在经济上、工期、质量控制、承载能力和沉降量控制等方面都有一定的优势，因而得到了广泛使用。本文通过对老白沙滩基础处理研究，解决了基础承载力和沉降量问题，为其它类似工程的混凝土灌注桩设计提供参考依据和经验。关键词：混凝土灌注桩；承载力；沉降钻孔灌注桩施工技术是水利施工中必不可少的一项技术1，钻孔灌注桩本身具有施工简便、成本较低以及适应性强等优势，应用极为广泛2。其更重要的一个特点是承载

2、性能好。大直径钻孔灌注桩的单桩承载力可达到几千 kn 甚至几万 kn3，能满足水工建筑物对基础承载力的要求。在水利工程设计中，往往遇到地质条件不能满足设计要求。在深基础处理的比选方案中，桩基础尤其是混凝土灌注桩基础在经济、施工难易程度等方面都优于其它方案，而且在控制沉降量方面表现更为突出，因而得到广泛使用。本文通过对嫩江右岸的老白沙滩泵站基础处理研究，在分析计算和论证比选的基础上，采用混凝土灌注桩对基础进行处理，提出了灌注桩的布置方案，并经过施工期的监测，沉降量在控制范围内，满足了工程设计要求。为其他水工建筑物的桩基础处理提供参考。1 工程概况及问题老白沙滩泵站位于吉林省白城市镇赉县丹岱乡东北

3、3100m处的嫩江右岸。泵站建筑物由前池、进水池、主泵房、副厂房、出水池、尾渠、安装间和变电站等几部分组成。泵站设计流量11.0m3/s，设计扬程12.00m，总装机1890kw。老白沙滩泵站主泵房基础坐落在壤土层上，为中等压缩性土，地基承载力为160kpa，根据泵站的稳定计算，主泵房基础最大应力为201.28kpa，大于地基承载力1.2倍的192kpa，地基承载力不满足要求，需对基础进行处理。依据相关公式对基础的沉降量进行计算s=sni=1p0esi（zi-i-zi-1-i-1）式中：s地基最终变形量（mm）；s沉降经验系数，取1.3；n地基变形计算深度范围内所划分的土层数；p0基础底面的附

4、加应力（kpa）；esi第i层土的压缩模量（mpa）；zi、zi-1基础底面至第i层土，第i1层土底面的距离（m）；-i、-i-1基础底面计算点至第i层土，第i1层土底面范围内平均附加应力系数。经计算基础最终沉降量为s=256.7mm。根据相关规范的规定，该沉降量不能满足泵房安全并影响泵房内机组正常运行，因此应对泵站基础进行处理。2 灌注桩设计通过方案比选，确定采用混凝土灌注桩。根据相关规范的规定，荷载效应标准组合须满足：nkr且nkmax1.2r单桩竖向极限承载力标准值按下式计算：quk=qsk+qpk=uqsikli+qpkap式中：nk荷载轴心竖向力作用下，基桩的平均竖向力；nkmax荷

5、载偏心竖向力作用下，桩顶最大竖向力；r基桩竖向承载力特征值；qsik桩侧第i层土的极限侧阻力标准值（kpa）；qpk极限端阻力标准值（kpa）；u桩身周长；li桩周第i层土的厚度；ap桩端面积；设计采用灌注桩桩径0.8m，桩长15.0m，桩距2.5m，梅花形布置。经计算，nk=1068knr=1256kn，且nkmax=1424kn1.2r=1507kn，满足设计要求。图1 灌注桩平面布置图3 沉降变化监测泵站经过七个月的施工期观测，四个观测点施工期沉降量分别为0.007m、0.007m、0.008m、0.004m，说明灌注桩对基础沉降量的控制达到了预期效果，满足工程要求。图2 泵站四个观测点

6、沉降量变化图4 结论与展望通过对白沙滩泵站混凝土灌注桩的应用研究得出如下结论。（1）对于某些深基坑基础处理的水工建筑物，科学合理的使用灌注桩在经济、工期、质量控制均有一定的优势。（2）对于沉降量要求严格的水工建筑物，混凝土灌注桩是一种良好的处理措施。（3）通过现场的检测和施工期监测，灌注桩的承载能力、沉降量控制基本与设计值接近。本文仅考虑了灌注桩在竖向承载力能力和沉降控制方面的研究，但灌注桩在考虑承台效应和群桩效应后，还可承担部分水平荷载，值得在某些工程设计中进一步研究和实践。总之，老白沙滩泵站灌注桩的使用，节约了资金并缩短了工期，取得良好的经济效益，为类似工程的建设积累了宝贵的经验并提供参考。参考文献：1张强.水利施工钻孔灌注桩施工技术解析.建筑与装饰j，2017，1.2