摘要：船路水闸位于海丰县梅陇镇，是一座具有排涝、挡潮功能的中型水闸。地基处理采用深层悬挂式水泥土搅拌桩措施。闸底板采用格栅式水泥土搅拌桩形成防渗墙进行围封，通过合理布置水闸结构，科学计算，水闸渗流、抗滑稳定及沉降差均控制在规范以内，可供类似工程提供参考。
关键词：水闸；地基处理；悬挂式水泥土搅拌桩；深厚淤泥；
1、工程概述
船路水闸位于东关联安海堤桩号3+745m处，是一座具有排涝、挡潮功能的中型水闸与堤上其他3宗水闸（虎头沟、尖尾、南山）一起，捍卫梅陇镇、国营梅陇农场人口7.2万人，耕地9.9万亩，四宗水闸共同集雨面积143.06km2。该工程于1963年9月兴建，1964年9月竣工投入运行，工程等级为Ⅲ等。2015年同意拆除重建方案。
2设计规模
船路水闸位于东关联安海堤上，根据规范[1]。东关联安海堤防潮标准为50年一遇潮水位。船路水闸为Ⅲ等工程，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级[2]。防潮标准五十年一遇设计，排涝标准取用10年一遇72h暴雨产生的洪水三天排至正常水位。船路水闸共3孔，单孔净宽6.00m，闸室总净宽18.00m，交通桥为装配式钢筋混凝土简支板桥，净宽5m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级。设计最大泄流量197.30m3/s[3]。
3地基处理计算
3.1地质简介
水闸附近区域主要为莲花山深断裂带，工程区距莲花山断裂带最近断裂束约5km，断裂对本工程影响较小，主要表现为小地震。
场地的主要地层由第四系全新统人工堆积层（Q4ml）、海陆交互堆积层（Q4mc）和板岩地层组成：人工堆积层（Qml）：杂填土①：层厚5.4～6.5m。全新统海陆交互堆积层（Q4mc），淤泥质粘土②：层厚21.1～24.3m。含卵石粉质粘土③：层厚2.8～3.9m。板岩：全风化板岩④：层厚0.9～2.2m。强风化板岩⑤：揭露层厚0.4～2.1m。
3.2地质结论
由于水闸对地基土的承载力要求不高，水闸地基处理后除承载力需满足要求外，还需控制水闸沉降量，故处理深度建议穿过淤泥质粘土②，淤泥土层厚为21.1～24.3m，且地下水丰富，置换法、排水固结法均不适合，建议采用灌入固化物对水闸地基进行加固处理。
3.3地基处理设计
根据规范[3][4]闸基处理的常用方式有换土垫层法、强夯法、旋喷桩复合地基、预制桩复合地基、水泥粉煤灰碎石桩复合地基、水泥土搅拌桩复合地基。目前广东地区水闸地基处理深厚淤泥层地基多以深层水泥土搅拌桩、高压旋喷桩以及刚性桩等复合地基方案为主[5]，初设阶段对水闸基础处理采用C30混凝土灌注桩、高压旋喷桩和水泥土搅拌桩基础处理方案进行比较。各方案基础处理设计如下。
①、C30混凝土灌注桩基础方案
优点：受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂黏性、硬化剂硬化时间的影响较小，可广泛用于淤泥、软弱粘性土、砂土甚至砂卵石等多种土质[6]。
经计算采用φ800mm混凝土桩基础，间距1.9m～3.6m，沿水闸闸室段布置。桩长为29m，根数为148根，总长为4292m。
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②、高压旋喷桩复合地基方案
优点：受土层、土的粒度、土的密度、硬化剂黏性、硬化剂硬化时间的影响较小，可广泛用于淤泥、软弱粘性土、砂土甚至砂卵石等多种土质；可采用价格便宜的水泥作为主要硬化剂，加固体的强度较高，可以有计划地在预定的范围内注入必要的浆液，形成一定间距的桩[7]。
经计算采用φ700mm高压旋喷水泥桩基础，底板间距2.1m，桩端进入含卵石粉质粘土层。桩长为23m，根数为362根，总长为8326m。
③、水泥搅拌桩方案
水泥搅拌桩复合地基适用于处理正常固结的淤泥、淤泥质土、素填土、黏性土、粉土、粉细砂、中粗砂、饱和黄土等土层[8]。根据探明地质条件，本水闸下面标高-2.5 ∽25.34范围内为淤泥质粘土，水泥搅拌桩适用于此种地基情况。
水泥搅拌桩的施工工艺分为浆液搅拌法和粉体搅拌法。可采用单轴、双轴、多轴搅拌或连续成槽搅拌形成柱状、壁状、格栅状或块状水泥加固体。由于粉体搅拌法的桩长深度比浆液搅拌法的桩长深度小，依据实际情况，需要采用浆液搅拌法施工[9][10]，设计桩长为20m。
水泥搅拌桩造价最省，且可以满足地基沉陷及承载力不足的要求。而混凝土灌注桩和高压旋喷桩虽也适用于处理淤泥、淤泥质粘土，然而造价高出水泥搅拌桩造价许多。因此，综合经济和施工便宜等方面考虑，本工程选用水泥土搅拌桩进行基础处理。
经计算水闸闸室抗滑稳定计算结果及地基应力计算结果满足规范要求。
4、结语
水闸地基处理中做到安全可靠、经济合理、技术先进。船路水闸地基处理采用悬挂式水泥土搅拌桩，桩未穿过淤泥层，但通过合理布置水闸结构，使沉降量、承载力以及渗流稳定均满足规范要求。本工程不足之处在于未进一步考虑水闸变刚度，根据水闸不同部位的荷载和地层分布以及相互作用效应，通过调整桩径、桩长、桩距等改变复合地基的刚度分布，以使水闸不同结构的沉降趋于均匀、减少地基不均匀沉降。
参考文献：
[1]SL252-2000 水利水电工程等级划分及洪水标准[S].北京：中国水利水电出版社，2000.
[2]罗明，管国安，等.海丰县船路水闸重建工程初步设计报告[R].汕尾：汕尾市水利水电建筑工程勘测设计室，2014，08.
[3]SL265-2001水闸设计规范[S].北京：中国水利水电出版社，2001.
[4]龚晓南主编．地基处理手册（第三版）[J].中国建筑出版社，2008.
[5]刘明彦.沿海大型水闸软基处理研究[J].中国水运，2013，8..
[6]孟宇.钢筋混凝土灌注桩在地基处理中的应用[J].水利规划与设计，2016，3..
[7]李力军，陈小刚.高压旋喷桩在青草沙取水泵闸工程中的应用[J].人民长江，2009，6..
[8]贾艳霞，王秋红.深层搅拌法在水闸软基处理中的设计应用[J].南水北调与水利科技，2013，6..
[9]袁子艳.深层搅拌水泥桩加固软土地基[J].水利规划与设计，2008，2..
[10]杨朝丰.深层搅拌桩在喀尔赛水库除险加固工程中的应用[J].水利规划与设计，2016，4..
[11]GB 50007-2011建筑地基基础设计规范[G]，北京：建筑地基基础设计规范，2011.
论文作者:易会明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：水闸论文; 地基论文; 淤泥论文; 水泥论文; 工程论文; 硬化剂论文; 粘土论文; 《基层建设》2019年第1期论文;