本實(shí)用新型涉及地基加固領(lǐng)域，具體地，涉及一種水閘基礎(chǔ)的加固結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

我國(guó)東南沿海地區(qū)海堤、河堤上穿堤涵閘大部分為五六十年代修建，由于基礎(chǔ)為深厚淤泥層，且建設(shè)年代久遠(yuǎn)，基本已達(dá)到設(shè)計(jì)使用年限，大多數(shù)需進(jìn)行除險(xiǎn)加固或拆除重建，這些水閘呈現(xiàn)特色：閘室及上部結(jié)構(gòu)老化破損嚴(yán)重；基礎(chǔ)承載力低從而導(dǎo)致閘室不均勻沉降；閘室底板與基礎(chǔ)間脫空漏水嚴(yán)重；閘室基礎(chǔ)未經(jīng)處理不能滿足新形勢(shì)下閘上交通要求。

東南沿海地區(qū)海堤、河堤穿堤病險(xiǎn)水閘加固，由于基礎(chǔ)問題很難解決，國(guó)內(nèi)目前的普遍的做法——拆除水閘建筑開挖基礎(chǔ)進(jìn)行處理或者干脆異址重建，部分情況下采用閘上堆荷載預(yù)壓法或者鉆孔對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行注漿加固，還有采用在水閘建筑物周邊局部錨桿靜壓樁加固的方法。

下面介紹上述幾種水閘加固方法及其存在主要問題：

(1)堆荷載預(yù)壓法

預(yù)壓法適用于處理淤泥質(zhì)土、淤泥和沖填土等飽和粘性土地基。對(duì)深厚軟粘土地基，應(yīng)設(shè)置塑料排水帶或砂井等排水豎井。

堆荷載預(yù)壓法造價(jià)較低,屬于對(duì)地基土徹底加固類型,處理效果較好,但施工工期相對(duì)較長(zhǎng)。實(shí)施時(shí)往往考慮汛期防洪等因素只能壓縮處理時(shí)間，處理后的地基土抗剪強(qiáng)度的提高與堆載時(shí)間有關(guān)，仍然需要配合另外工程措施進(jìn)一步處理地基以提高地基承載力。若堆載過快會(huì)導(dǎo)致水閘建筑物基礎(chǔ)深層滑出破壞，而且水閘及周邊臨近建筑物的不均勻變形較難控制。在施工過程當(dāng)中，水閘會(huì)出現(xiàn)較大的沉降現(xiàn)象，這將給水閘后續(xù)管理運(yùn)行帶來一系列的影響，需在工程實(shí)施前考慮解決。

(2)注漿加固法

注漿加固法使用與建筑物基礎(chǔ)的局部加固處理，適用于砂土、粉土、黏性土和人工填土等地基加固。加固材料可選用水泥漿液、硅化漿液和堿液等固化劑。在工程實(shí)踐中，注漿加固基礎(chǔ)實(shí)例雖多，在建筑基礎(chǔ)處理過程中注漿加固主要作為一種輔助措施和既有建筑加固措施，當(dāng)其他地基處理方法難以實(shí)施時(shí)才考慮。 工程使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的試驗(yàn)，保證注漿的均勻性，滿足工程設(shè)計(jì)要求。水閘建筑物多處于河道附近，基礎(chǔ)下部多為淤泥，特別是原水閘采用拋石等基礎(chǔ)時(shí)，注漿加固效果較差，會(huì)存在不同程度的漏漿現(xiàn)象，通常需另采用工程措施對(duì)加固區(qū)域進(jìn)行圍封。

(3)錨桿靜壓樁法

錨桿靜壓樁作為一種沉樁方法，是利用原基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)將上部結(jié)構(gòu)傳遞來的重量作為壓樁反力，通過預(yù)埋的錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，將樁段從壓樁孔處壓入地基土中，然后將樁與基礎(chǔ)底板或樁基承臺(tái)連接形成整體，使新樁基與原建筑物基礎(chǔ)共同承擔(dān)荷載，提高承載力，從而達(dá)到控制建筑物沉降及減少不均勻沉降的目的。為了能使加固樁與原基礎(chǔ)盡量協(xié)調(diào)工作，樁截面不宜過大、數(shù)量不宜過多、樁段不宜過長(zhǎng)，但承載力能滿足上部荷載的要求。錨桿靜壓樁是擠土型樁，截面過大會(huì)導(dǎo)致排土，容易對(duì)北側(cè)泵室造成擠壓位移，故宜選樁徑小的鋼筋混凝土方樁，所以適宜局部增強(qiáng)閘基承載能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可以提高現(xiàn)有基礎(chǔ)承載力、有效減少地基沉降量、又便于快速施工的一種新型水閘基礎(chǔ)的加固結(jié)構(gòu)，能夠有效避免上述目前較常使用的三種水閘加固方法的弊端。

本實(shí)用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：

水閘基礎(chǔ)的加固結(jié)構(gòu)，包括穿過原水閘底板以及原水閘基礎(chǔ)的一個(gè)以上的旋噴孔，所述旋噴孔用于供噴射管伸入，噴射管伸入所述旋噴孔底部并一邊噴射三種高速射流一邊從該旋噴孔的底部沿軸線上升，從而于該旋噴孔周圍及內(nèi)部形成增加強(qiáng)度的旋噴樁，于原水閘底板表面鑿設(shè)鑿毛層，于鑿毛層表面設(shè)有混凝土層。

進(jìn)一步地，所述混凝土層內(nèi)設(shè)有一層鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)鄰近所述混凝土層遠(yuǎn)離鑿毛層的一側(cè)。

進(jìn)一步地，所述鋼筋網(wǎng)包括一根以上的橫向鋼筋，任一橫向鋼筋的兩端分別伸入原水閘底板兩側(cè)的水閘墩墻。

進(jìn)一步地，三種高速射流分別為水、泥漿以及空氣，高速射流的噴射壓力為2MPa-4MPa。以確保噴射出的水、泥漿以及空氣直接碰撞、切割、破壞、剝蝕原水閘基礎(chǔ)材料，進(jìn)而使得受到破壞、擾動(dòng)后的基礎(chǔ)土石料與同時(shí)灌入的泥漿發(fā)生 充分的摻攪混合、充分?jǐn)D壓、移動(dòng)包裹至凝結(jié)硬化并最終形成堅(jiān)實(shí)縮合體的旋噴樁。

進(jìn)一步地，所述旋噴孔的頂部灌漿封閉。

進(jìn)一步地，所述旋噴孔的排列布置形式呈三角形或正方形。

進(jìn)一步地，所述旋噴孔的高度高于原水閘底板的高度與原水閘基礎(chǔ)的高度之和。

進(jìn)一步地，所述旋噴孔的直徑為120-180mm。

進(jìn)一步地，所述旋噴孔的直徑比噴射管的外徑大20-30mm。

進(jìn)一步地，所述加固結(jié)構(gòu)還包括兩道旋噴樁防滲墻，該兩道旋噴樁防滲墻分別設(shè)于閘室的上游和下游，原水閘底板的脫空處設(shè)置旋噴樁進(jìn)行填充。

綜上，本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型所述的加固結(jié)構(gòu)通過在原水閘底板以及原水閘基礎(chǔ)上鉆旋噴孔，噴射高速射流、沉淀、固化形成旋噴樁，增強(qiáng)水閘基礎(chǔ)。再對(duì)原水閘底板表面進(jìn)行鑿毛處理，形成鑿毛層，而后在該鑿毛層上澆筑混凝土形成混凝土層，增強(qiáng)水閘底板承接強(qiáng)度。本申請(qǐng)所述對(duì)水閘基礎(chǔ)的加固結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

與換填法相比，避免大體積地基開挖及水閘建筑物拆除，有效減少地基沉降量，明顯增大地基的承載力；與堆荷載預(yù)壓法相比，加固期短，減少洪水對(duì)施工的影響，且較好變形控制。與注漿加固法相比，可以在淤泥、拋石等基礎(chǔ)上使用，加固效果好，基礎(chǔ)適用性高；錨桿靜壓樁法只適用于局部加固，若整體加固則需要多套錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，變形協(xié)調(diào)不容易控制。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所示的水閘基礎(chǔ)的加固結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖中標(biāo)記及相應(yīng)的零部件名稱：原水閘底板1、原水閘基礎(chǔ)2、旋噴孔3、鑿毛層4、混凝土層5、鋼筋6、旋噴樁7。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型較佳實(shí)施例所示的水閘基礎(chǔ)的加固結(jié)構(gòu)，包括穿過 原水閘底板1以及原水閘基礎(chǔ)2的一個(gè)以上的旋噴孔3，所述旋噴孔3用于供噴射管伸入，噴射管伸入所述旋噴孔3底部并一邊噴射三種高速射流一邊從該旋噴孔3的底部沿軸線上升，其中，三種高速射流分別為水、泥漿以及空氣，高速射流的噴射壓力為2MPa-4MPa。噴射管噴射出的三種高速射流(水、泥漿(或其他漿液)以及空氣)直接碰撞、切割、破壞、剝蝕原水閘基礎(chǔ)材料。受到破壞、擾動(dòng)后的基礎(chǔ)土石料與同時(shí)灌入的水泥漿或其他漿液發(fā)生充分的摻攪混合、充分?jǐn)D壓、移動(dòng)包裹至凝結(jié)硬化，從而于該旋噴孔3周圍及內(nèi)部形成堅(jiān)實(shí)縮合體的旋噴樁7，該縮合體結(jié)構(gòu)致密，強(qiáng)度高，一般可滿足水閘加固的要求。所述旋噴孔3的頂部灌漿封閉。

于原水閘底板1表面鑿設(shè)鑿毛層4，以去除原水閘底板1的碳化層，于鑿毛層4表面澆筑混凝土層5，增厚水閘底板的厚度，增強(qiáng)水閘底板承接強(qiáng)度。所述混凝土層5內(nèi)設(shè)有一層鋼筋網(wǎng)6，所述鋼筋網(wǎng)6鄰近所述混凝土層5遠(yuǎn)離鑿毛層4的一側(cè)，所述鋼筋網(wǎng)6包括一根以上的橫向鋼筋，任一橫向鋼筋的兩端分別伸入原水閘底板1兩側(cè)的水閘墩墻。

本實(shí)施例中，所述旋噴孔3的排列布置形式可呈三角形或正方形。

本實(shí)施例中，所述旋噴孔3的高度高于原水閘底板1的高度與原水閘基礎(chǔ)2的高度之和。

本實(shí)施例中，所述旋噴孔3的直徑為120-180mm。

本實(shí)施例中，所述旋噴孔3的直徑比噴射管的外徑大20～30mm。

若存在著閘室底板和上下游阻滑板脫空情況，整個(gè)地基防滲設(shè)防已破壞，如果恢復(fù)水平防滲，則脫空處理不僅面積大，而且在無圍堰情況下施工，難度大，投人資金多，基于以上因素，所述加固結(jié)構(gòu)還包括兩道旋噴樁防滲墻(圖未示)，該兩道旋噴樁防滲墻分別設(shè)于閘室的上游和下游，進(jìn)行垂直防滲。原水閘底板1的脫空處，如上所述開設(shè)旋噴孔，通過噴射三種高速射流從而形成旋噴樁7的結(jié)構(gòu)進(jìn)行填充解決。

綜上所述，本實(shí)用新型所述的加固結(jié)構(gòu)通過在原水閘底板1以及原水閘基礎(chǔ)2上鉆旋噴孔3，噴射高速射流、沉淀、固化形成旋噴樁7，增強(qiáng)水閘基礎(chǔ)。再對(duì)原水閘底板1表面進(jìn)行鑿毛處理，形成鑿毛層4，而后在該鑿毛層4上澆筑混凝土形成混凝土層5，增強(qiáng)水閘底板承接強(qiáng)度。本申請(qǐng)所述對(duì)水閘基礎(chǔ)的加固 結(jié)構(gòu)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本申請(qǐng)所示的加固結(jié)構(gòu)具有對(duì)周圍建筑擾動(dòng)少、有效減少地基沉降量，明顯增大地基的承載力，加固期短，工程投資少，減少洪水對(duì)施工的影響等優(yōu)點(diǎn)，具有極大的推廣前途。

與換填法相比，避免大體積地基開挖及水閘建筑物拆除，有效減少地基沉降量，明顯增大地基的承載力；與堆荷載預(yù)壓法相比，加固期短，減少洪水對(duì)施工的影響，且較好變形控制。與注漿加固法相比，可以在淤泥、拋石等基礎(chǔ)上使用，加固效果好，基礎(chǔ)適用性高；錨桿靜壓樁法只適用于局部加固，若整體加固則需要多套錨桿、反力架、千斤頂?shù)葔簶对O(shè)備，變形協(xié)調(diào)不容易控制。

如上所述，可較好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)，在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同替換與改進(jìn)等，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。