水泥搅拌桩在码头岸坡加固中的应用

钟影

摘 要：本文通过列举实例，介绍水泥搅拌桩在处理不良地质增强码头岸坡整体稳定性中的应用。通过详细的计算分析，采用水泥搅拌桩加固岸坡整体稳定性是可行的，可为以后的同类工程提供参考依据。

关键词：水泥搅拌桩 复合地基 岸坡 加固 应用

1.前言

水泥搅拌桩是用于加固地基的一种较好方法，利用水泥作为固化剂主材，通过专用的搅拌机械，将软土和水泥搅合在一起，利用拌合物之间产生的一系列物理化学反应，提高拌合土的整体性、水稳性、地基承载力等，以达到地基加固的目的。

水泥搅拌桩形成的加固地基，可作为承载竖向力的复合地基、增大地基变形模量、减少沉降、提高地基稳定性，也可作为支挡结构、防渗止水帷幕、岸坡加固等。目前，水泥搅拌桩在复合地基、防渗帷幕总应用比较多，在岸坡稳定加固中应用还较少。本文结合广西某库区码头岸坡整体稳定处理实例，介绍水泥搅拌桩的计算及应用。

水泥搅拌桩具有施工速度快、费用低、施工噪音小、无环境污染、设备轻便、便于移动、施工技术容易被掌握、后期沉降小等优点，因此特别适用于工期紧迫、后期沉降要求严格的地基处理。

2.工程概况

2.1 设计参数

该码头为内河1000t级码头，码头前沿泥面高程约70m，设计低水位72.00m，设计高水位79.87m，码头面高程80.50m，港池底标高68.40m，码头后方挡墙至前沿距离16.20m，挡墙墙底标高75.90m，挡墙底设置0.5m厚钢筋混凝土基础，下设4排间距1.2m、直径0.6m的水泥搅拌桩，桩底高程均穿过滑动面，梅花型布置，挡墙持力层为黏土层，下卧层为粉土、粉质黏土。码头断面图见图1。

2.2工程地质

经钻探查明，场地内的岩土层主要为冲积相的黏性土、粉土、碎石土以及古近系钙质砂岩等，其中具胀缩性的黏性土及风化岩为特殊性岩土。各层岩土参数如表1所示。

3.计算

3.1设计方案简述

拟在距码头前沿15.35m～ 19.55m处设纵、横桩距为1.2m（桩中心间距，梅花型布置）、桩径为0.6m水泥搅拌桩加固岸坡，置换率0.25。水泥攪拌桩采用湿搅法，水泥采用32.5硅酸盐水泥，水泥搅拌桩水泥掺入比为200kg/m3，施工完90天后，无侧限抗压强度≥3.0Mpa。

3.2 原岸坡稳定计算

使用理正岩土软件，采用圆弧滑动法进行计算，计算工况分为施工期的短暂状况组合、设计高水位和设计低水位持久状况组合，考虑2m的水位骤降。经计算，不利滑动面穿过粉土及粉质黏土层，各工况最危险滑动面整体稳定抗力分项系数均小于1.0，不符合规范要求的1.1～1.3。

3.3 设计计算

计算中需要确定的参数主要包括桩径、桩长和桩位布置。计算包括单桩竖向承载力、复合地基承载力、复合地基综合强度指标等。

复合地基综合强度指标采用置换率法计算，岸坡稳定采用圆弧滑动法计算。

3.4计算结果

（1）复合地基承载力。本工程挡墙持力层是黏土层，地基承载力fsk=226Kpa；Ra=296KN； β1=0.6。经计算复合地基承载力fspk=363 Kpa。

（2）复合地基的综合粘聚力、内摩擦角

水泥搅拌桩粘聚力取300 Kpa，内摩擦角取36°，加固后各土层力学参数见表2。

（3）岸坡整体稳定性。根据实际地质情况，选取护岸断面计算，并考虑了水泥搅拌桩对土体的加固作用，不计码头桩基的抗滑作用，计算得到最小安全系数为1.17。

从上述计算分析结果看，地基处理后复合地基承载力、岸坡整体稳定性有所增强，均满足规范要求。

4.结论

（1）通过计算分析表明，采用水泥搅拌桩加固不良地基，增强地基承载力、岸坡稳定性是可行的。

（2）通过水泥搅拌桩加固地基，搅拌桩底高程穿过原岸坡滑动面，计算各参数选取时，未加固区采用天然土体参数，加固区采用复合地基参数，整体稳定性计算采用圆弧滑动法，地基承载力按复合地基承载力取值，可有效提高码头岸坡的整体稳定性。

（3）水泥搅拌桩具有施工速度快、费用低、后期沉降小等优点，在水运工程中有较大的应用空间，本工程实例可为类似工程提供参照。

参考文献：

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[2]JTS167-4-2012港口工程桩基规范[S].

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[5]李立华，范大林，金国强.水泥土搅拌桩在地基整体稳定加固中的应用[J].港工技术，2008， （1）：47-49.