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摘要:近年来，加筋水泥土新技术在国内的地基处理、加固等工程领域发挥了重要作用，此项技术常与加筋水泥土墙、加筋水泥土地锚、加筋水泥土桩锚支护等技术相结合，经济有效地解决了地基稳定、基坑渗漏等工程问题。由于施工中严重扰动了基础持力层，使基础座落在回填土上，对闸整体稳定安全构成了隐患。本工程采用了加筋水泥土技术对存在隐患的闸段实施加固，取得了良好的工程效果。
关键词: 泄水闸—地基回填;地基加固—加筋水泥土
Abstract: In recent years, the new technology of reinforced cement soil play an important role in the foundation treatment, reinforcement engineering, often with reinforced cement retaining wall, reinforced cement soil anchor, reinforced cement soil pile anchor support technology integrates the technology, economy effectively solves the stable foundation, foundation pit engineering problems such as leakage. Because of the serious disturbance in the construction of foundation bearing layer, which is located in the backfill, constitutes a hidden danger to the safety of overall stability of sluice. The project adopts the technology of reinforced cement soil reinforcement to the gate of the existence of the hidden dangers, has achieved good effect of engineering.
Key words: sluice foundation backfill; foundation reinforcement of reinforced cement soil
中圖分类号: TV66
1项目概况
梨树灌区位于吉林省四平市境内，地处梨树县北部的东辽河左岸，是一处大型老灌区。5-1泄水闸位于梨树灌区一干渠桩号12+122m处，设计流量为18.05 m3/s。该闸建于50年，已运行60年之久。结构为涵洞式3孔闸，孔口尺寸为1.5×1.5m， 于2011年4月进行拆除重建。
2011年4月，施工单位在对闸体施工过程中，在施工5-1泄水闸三级跌水墙时，由于开挖放坡严重扰动了二级跌水底板原有基础持力层，扰动深度1.5～3.23 m，上口长10.0 m，平均宽宽11.6m，使二级跌水底板座落在回填土上，与原设计地基条件不同，不能满足原设计要求。针对上述出现的问题，我们成立了工程设计小组，在设计中，突破了传统设计方案，探索和引进新的工艺、新的结构技术措施，进行了多种方案比较，并借鉴了国内处理同类工程的成熟经验，因地治宜地采取加筋水泥土地基加固设计方案。
2新技术的主要内容及技术要点
2.1新技术的主要内容
加筋水泥土地基加固新技术作为一种新的施工工艺、新型的结构型式，在国内的地基稳定、基坑防渗等工程领域发挥了重要作用，此项技术常与加筋水泥土墙、加筋水泥土地锚、加筋水泥土桩锚支护等技术相结合，经济有效地解决了地基稳定、基坑渗漏等工程问题。5-1泄水闸在2011年4月施工中，由于开挖放坡严重扰动了二级跌水底板原有基础持力层（扰动深度1.5～3.23 m，长10.0 m），使二级跌水底板座落在回填土上，对二级跌水基础稳定构成了安全隐患。本工程采用了加筋水泥土地基加固技术对存在隐患的二级跌水地基段实施加固，取得了良好的工程效果，在技术效果上取得了成功，在经济和社会效益上收益巨大。5-1泄水闸在设计水位运行时没有出现渗流、不均匀沉降等现象，运行安全稳定。
2.2 技术要点
1）主要技术要点
①结合施工现场实际地质、地形、地下水位及土质情况，采用加筋水泥土加固地基方法，经过调整和完善设计技术参数和施工工艺参数，选用适宜配套设备，可显著降低工程投资及提高了施工速度，较传统结构型式节省工程费用约60%和缩短工期20天。
②水泥土与土工格栅实现科学联合应用，可经济有效地解决软弱土地基、填土、陡坡填土及砂土等地基稳定的实际工程问题。
③可就地取材、充分利用天然土体作为建筑材料，用少量水泥作为固结剂，并在水泥土中加入土工格栅，对地下不会造成垃圾，也不会影响周边环境，是属于创新的绿色岩土工程。
④本工程通过采用加筋水泥土处理方法，对5-1泄水闸二级跌水地基加固，为我国的同类水利工程积累了成功经验。
2）地基加固设计
设计采用加筋水泥土和碎石砼两个方案进行了比选，从经济和技术上看，加筋水泥土地基加固方案优于碎石砼，采用采用加筋水泥土加固地基方法，经过调整和完善设计技术参数和施工工艺参数，选用适宜配套设备，显著降低工程投资，提高了施工速度，较传统结构型式节省工程费用约60%，缩短了工期20天。因此地基加固方案最终选定为加筋水泥土地基加固处理方案，见图1。
图1
本次加固设计是利用加筋水泥土技术对扰动部分采取加筋水泥土换基加固处理方法进行地基加固处理。换填基础材料为水泥土和PP土工格栅（45×45KN/m），最终使该部分闸体填充密实度达到设计压实度标准。
①拌制水泥土：按土重量的15%掺入PS32.5水泥（土为粉质粘土，土重按15kN/m3计算，水泥掺用量为2.25 kN/m3土），就地挖取粉质粘土，拌和均匀。大颗粒土人工辅助粉碎，保证最大颗粒土粒径小于5cm.
②水泥土运输：人工配合双胶轮车运输，人工摊铺回填。
③水泥土夯实：采用人工及机械两种方法相互配合进行夯实。第一层土采用人工轻夯，避免扰动下层地基，虚铺土层厚度20cm，第一层土体固结后，加强覆盖撒水保温养护1天。第二层仍为人工轻夯，虚铺土层厚度20cm，加强覆盖撒水保温养护1天。第三层以上重夯采用蛙式打夯机夯实，高程145.4～148.03间分层厚度40cm，高程148.03～149.53间分层厚度30cm；夯实遍数应通过现场试验确定，一般不少于6～8遍，同时严格控制夯击遍数，避免过夯使已压实土体破坏。
④PP土工格栅铺装：每铺一层水泥土上铺一层PP土工格栅（45×45KN/m）。
⑤回填土应超出加固区以外每侧不少于0.50m。
3）质量控制
在加筋水泥土施工中采取了如下几点控制措施：
①施工中严格控制土的含水率，以18～20%为宜，对局部出现的弹簧土，及时清除。
②回填应分层依次施工，按一定顺序保持均衡上升。层间回填土接缝处应削成齿坎状，并对接缝处加强夯实，保证加筋水泥土压实度。
③对已填筑完成的水泥土应洒水覆盖保温养护。
④填筑过程中，测量工作应同步进行，随时检查控制填土面高程及填土厚度；对加筋水泥土层与层之间结合部位处理要符合规范规定，土面过光时要采取人工刨毛处理，保证层间结合牢固。
⑤水泥土压实指标：干密度≥17kN/m3，压实度≥0.96.每层土填筑完成后，按要求现场取样，检测土的压实度，符合设计要求并经监理工程师签字确认后，进行上层土回填。
⑥对边角处机械无法夯实到位的地方，应采用人工夯实密实。
⑦回填土压实结束后顶面应满足设计要求，并经验收后浇筑混凝土垫层。
⑧施工时注意协调回填加筋水泥土与其他工序之间的施工顺序与施工衔接。
4）结束语
加筋水泥土技术主要适用于处理软弱土地基、填土、陡坡填土及砂土等地基稳定的实际工程问题。应用加筋水泥土技术时，应视工程的具体情况，采取相应的施工工艺措施，这样才能取得良好的工程效果。隨着加筋水泥土技术的发展，由于其明显的优势，目前该项技术已在边坡、地基处理、基坑支护工程中得到了广泛的认可和应用。采用加筋水泥土技术可改善软土的性质，使地基或土体能承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度，改变土体的应力，应变场，从而提高地基的承载力，改善变形特性。
3当前国内外同类技术的现状
随着加筋水泥土理论的日趋成熟，工程实践经验的不断积累，20世纪80年代以来，加筋水泥土技术有了一些新的进展，由于其明显的优势，目前该项技术已在边坡、地基处理、基坑支护工程中得到了广泛的认可和应用。虽然国内较常用的地基处理方法有多种，但比较经济、安全、适用的方法有三种①加筋水泥土地基加固。②加筋水泥土墙。③加筋水泥土地锚。加筋水泥土技术主要适用于处理软弱土地基、填土、陡坡填土、砂土及基坑防渗支护等地基稳定的实际工程问题。如上海、安徽、广州等地都已用于实际工程并取得了较好的效果。
4 新技术采用与创新效益
该工程如采用传统碎石砼换基加固方案，需要工程投资约13.1万元，而采用加筋水泥土技术处理方案实际投入工程资金5.28万元，为工程节省投资7.82万元。该工程实施所产生的社会效益与环境效益亦十分显著，不仅切实有效地提高了泄水闸整体结构稳定性安全度，而且也确保了泄水闸的泄洪能力。该工程通过引进新技术，提高了地基稳定性，显著降低了工程投资。同时，通过应用新工艺、新结构方案，提高了施工速度，缩短了工期。
关键词: 泄水闸—地基回填;地基加固—加筋水泥土
Abstract: In recent years, the new technology of reinforced cement soil play an important role in the foundation treatment, reinforcement engineering, often with reinforced cement retaining wall, reinforced cement soil anchor, reinforced cement soil pile anchor support technology integrates the technology, economy effectively solves the stable foundation, foundation pit engineering problems such as leakage. Because of the serious disturbance in the construction of foundation bearing layer, which is located in the backfill, constitutes a hidden danger to the safety of overall stability of sluice. The project adopts the technology of reinforced cement soil reinforcement to the gate of the existence of the hidden dangers, has achieved good effect of engineering.
Key words: sluice foundation backfill; foundation reinforcement of reinforced cement soil
中圖分类号: TV66
1项目概况
梨树灌区位于吉林省四平市境内，地处梨树县北部的东辽河左岸，是一处大型老灌区。5-1泄水闸位于梨树灌区一干渠桩号12+122m处，设计流量为18.05 m3/s。该闸建于50年，已运行60年之久。结构为涵洞式3孔闸，孔口尺寸为1.5×1.5m， 于2011年4月进行拆除重建。
2011年4月，施工单位在对闸体施工过程中，在施工5-1泄水闸三级跌水墙时，由于开挖放坡严重扰动了二级跌水底板原有基础持力层，扰动深度1.5～3.23 m，上口长10.0 m，平均宽宽11.6m，使二级跌水底板座落在回填土上，与原设计地基条件不同，不能满足原设计要求。针对上述出现的问题，我们成立了工程设计小组，在设计中，突破了传统设计方案，探索和引进新的工艺、新的结构技术措施，进行了多种方案比较，并借鉴了国内处理同类工程的成熟经验，因地治宜地采取加筋水泥土地基加固设计方案。
2新技术的主要内容及技术要点
2.1新技术的主要内容
加筋水泥土地基加固新技术作为一种新的施工工艺、新型的结构型式，在国内的地基稳定、基坑防渗等工程领域发挥了重要作用，此项技术常与加筋水泥土墙、加筋水泥土地锚、加筋水泥土桩锚支护等技术相结合，经济有效地解决了地基稳定、基坑渗漏等工程问题。5-1泄水闸在2011年4月施工中，由于开挖放坡严重扰动了二级跌水底板原有基础持力层（扰动深度1.5～3.23 m，长10.0 m），使二级跌水底板座落在回填土上，对二级跌水基础稳定构成了安全隐患。本工程采用了加筋水泥土地基加固技术对存在隐患的二级跌水地基段实施加固，取得了良好的工程效果，在技术效果上取得了成功，在经济和社会效益上收益巨大。5-1泄水闸在设计水位运行时没有出现渗流、不均匀沉降等现象，运行安全稳定。
2.2 技术要点
1）主要技术要点
①结合施工现场实际地质、地形、地下水位及土质情况，采用加筋水泥土加固地基方法，经过调整和完善设计技术参数和施工工艺参数，选用适宜配套设备，可显著降低工程投资及提高了施工速度，较传统结构型式节省工程费用约60%和缩短工期20天。
②水泥土与土工格栅实现科学联合应用，可经济有效地解决软弱土地基、填土、陡坡填土及砂土等地基稳定的实际工程问题。
③可就地取材、充分利用天然土体作为建筑材料，用少量水泥作为固结剂，并在水泥土中加入土工格栅，对地下不会造成垃圾，也不会影响周边环境，是属于创新的绿色岩土工程。
④本工程通过采用加筋水泥土处理方法，对5-1泄水闸二级跌水地基加固，为我国的同类水利工程积累了成功经验。
2）地基加固设计
设计采用加筋水泥土和碎石砼两个方案进行了比选，从经济和技术上看，加筋水泥土地基加固方案优于碎石砼，采用采用加筋水泥土加固地基方法，经过调整和完善设计技术参数和施工工艺参数，选用适宜配套设备，显著降低工程投资，提高了施工速度，较传统结构型式节省工程费用约60%，缩短了工期20天。因此地基加固方案最终选定为加筋水泥土地基加固处理方案，见图1。
图1
本次加固设计是利用加筋水泥土技术对扰动部分采取加筋水泥土换基加固处理方法进行地基加固处理。换填基础材料为水泥土和PP土工格栅（45×45KN/m），最终使该部分闸体填充密实度达到设计压实度标准。
①拌制水泥土：按土重量的15%掺入PS32.5水泥（土为粉质粘土，土重按15kN/m3计算，水泥掺用量为2.25 kN/m3土），就地挖取粉质粘土，拌和均匀。大颗粒土人工辅助粉碎，保证最大颗粒土粒径小于5cm.
②水泥土运输：人工配合双胶轮车运输，人工摊铺回填。
③水泥土夯实：采用人工及机械两种方法相互配合进行夯实。第一层土采用人工轻夯，避免扰动下层地基，虚铺土层厚度20cm，第一层土体固结后，加强覆盖撒水保温养护1天。第二层仍为人工轻夯，虚铺土层厚度20cm，加强覆盖撒水保温养护1天。第三层以上重夯采用蛙式打夯机夯实，高程145.4～148.03间分层厚度40cm，高程148.03～149.53间分层厚度30cm；夯实遍数应通过现场试验确定，一般不少于6～8遍，同时严格控制夯击遍数，避免过夯使已压实土体破坏。
④PP土工格栅铺装：每铺一层水泥土上铺一层PP土工格栅（45×45KN/m）。
⑤回填土应超出加固区以外每侧不少于0.50m。
3）质量控制
在加筋水泥土施工中采取了如下几点控制措施：
①施工中严格控制土的含水率，以18～20%为宜，对局部出现的弹簧土，及时清除。
②回填应分层依次施工，按一定顺序保持均衡上升。层间回填土接缝处应削成齿坎状，并对接缝处加强夯实，保证加筋水泥土压实度。
③对已填筑完成的水泥土应洒水覆盖保温养护。
④填筑过程中，测量工作应同步进行，随时检查控制填土面高程及填土厚度；对加筋水泥土层与层之间结合部位处理要符合规范规定，土面过光时要采取人工刨毛处理，保证层间结合牢固。
⑤水泥土压实指标：干密度≥17kN/m3，压实度≥0.96.每层土填筑完成后，按要求现场取样，检测土的压实度，符合设计要求并经监理工程师签字确认后，进行上层土回填。
⑥对边角处机械无法夯实到位的地方，应采用人工夯实密实。
⑦回填土压实结束后顶面应满足设计要求，并经验收后浇筑混凝土垫层。
⑧施工时注意协调回填加筋水泥土与其他工序之间的施工顺序与施工衔接。
4）结束语
加筋水泥土技术主要适用于处理软弱土地基、填土、陡坡填土及砂土等地基稳定的实际工程问题。应用加筋水泥土技术时，应视工程的具体情况，采取相应的施工工艺措施，这样才能取得良好的工程效果。隨着加筋水泥土技术的发展，由于其明显的优势，目前该项技术已在边坡、地基处理、基坑支护工程中得到了广泛的认可和应用。采用加筋水泥土技术可改善软土的性质，使地基或土体能承受抗拉力，防止断裂，保持整体性，提高刚度，改变土体的应力，应变场，从而提高地基的承载力，改善变形特性。
3当前国内外同类技术的现状
随着加筋水泥土理论的日趋成熟，工程实践经验的不断积累，20世纪80年代以来，加筋水泥土技术有了一些新的进展，由于其明显的优势，目前该项技术已在边坡、地基处理、基坑支护工程中得到了广泛的认可和应用。虽然国内较常用的地基处理方法有多种，但比较经济、安全、适用的方法有三种①加筋水泥土地基加固。②加筋水泥土墙。③加筋水泥土地锚。加筋水泥土技术主要适用于处理软弱土地基、填土、陡坡填土、砂土及基坑防渗支护等地基稳定的实际工程问题。如上海、安徽、广州等地都已用于实际工程并取得了较好的效果。
4 新技术采用与创新效益
该工程如采用传统碎石砼换基加固方案，需要工程投资约13.1万元，而采用加筋水泥土技术处理方案实际投入工程资金5.28万元，为工程节省投资7.82万元。该工程实施所产生的社会效益与环境效益亦十分显著，不仅切实有效地提高了泄水闸整体结构稳定性安全度，而且也确保了泄水闸的泄洪能力。该工程通过引进新技术，提高了地基稳定性，显著降低了工程投资。同时，通过应用新工艺、新结构方案，提高了施工速度，缩短了工期。