（一）工程简介及地基加固缘由
某节制闸设计流量300m3/s。闸身净宽30m，共3孔，每孔10m，中墩厚1.5m，边墩厚1.0m，闸墩、底板长16m，底板厚1.5m，闸前设有防渗铺盖，闸后设消力池、海漫、防冲槽。节制闸1967年建成后已运行30多年，因存在诸多问题，2000年进行了除险加固和改造。其中部分项目是：
（1）节制闸修建时未设检修桥、机架桥上未设启闭机室，加固改造中决定增设检修桥和启闭机室，并导致对排架柱进行加固。
（2）原汽10交通桥（桥面宽4.5m）已破损不堪，且不能满足交通量增大的要求，节制闸加固改造中，决定将上部结构拆除重建，桥面加宽至7.0m，荷载等级提高至汽-20级。
（3）闸底板由于有贯穿性裂缝，危及闸室安全，决定闸底板加厚0.5m。
上述加固改造措施使地基应力加大很多，现有地基已不能满足要求，决定对节制闸地基进行加固处理。
（二）地质情况
闸底板下的地层分布为：
第一层：由亚砂土和极细砂组成，两者呈渐变关系，层厚0.61～2.5m。闸底板下层厚0.6m。
第二层：淤泥质粘土，灰黑色，软塑—可塑状态，含少量有机质，贝壳和植物碎片。层厚2.0～4.0m。
第三层：以亚粘土和粉细砂为主，亚粘土呈软塑—可塑状态，粉细砂含较多云母片，层顶高程1.0m，在-4.5m以下均为粉细砂。
（三）地基加固方案的选择
设计上共比较了四个方案；高压旋喷法，深层搅拌法、树根桩托换法和压力灌浆法。
（1）高压旋喷法和深层搅拌法用于本工程有一定难度和风险。这两种方法都要在闸底板上打孔，而且打孔量很大，同时加固喷射和搅拌时有一个破坏软化地层过程，加上地层附加变形和析水凹穴等现象，给在施工过程中对承载力安全余度不大的地基带来不安全因素，影响难以估计。
（2）树根桩与周围土联合作用，能对地基进行加固和补强，但树根桩少了作用不大，多了需要击穿闸底板面积大（钻孔直径φ300mm），而且施工较复杂，费用也较高。
（3）经分析，认为压力灌浆是比较合适的方法：①地层可灌性较好，灌浆后地基承载力的提高可以满足设计要求；②灌浆占用场地小，施工简便；③在闸底板上钻孔，量少而孔小，灌浆时破坏地基的风险也最小；④相比之下，造价最省，工期最短。
（四）压力灌浆的施工
压力灌浆加固水闸基础见图2-3。(www.xing528.com)
图2-3 固结灌浆加固水闸地基
1—设计灌浆体范围；2—超灌部分；3—灌浆孔
1.封闭灌浆
首先在需要加固的闸底板四周分两排钻斜孔灌浆，孔距1.0m，用以封闭四周，形成屏障，以防止压力灌浆时闸基下土体被挤出或发生水平位移。
2.固结灌浆
在周围孔灌注完毕并固结后，再进行底板内部固结灌浆。固结灌浆孔距1.5m，闸墩下布置斜孔。灌浆次序按钻孔对称，分序灌注、逐渐加密的原则，使浆液逐渐挤密压实，保证水闸底板在整个灌浆过程中受力均匀。灌浆方法自上而下分段灌注，先固结密实上部，再逐序深层灌注，这样可以避免闸底板的抬动变形，且可增大深层灌浆压力。
3.灌浆材料
根据地层情况和地下水的存在，采用水泥—水玻璃浆材料。浆液本身固结强度高，有效填充率高，水玻璃为速凝剂。水玻璃浓度28～35波美度，模数2.4～2.8。水泥浆水灰比1∶1，水泥浆和水玻璃浆之比1∶1，凝固时间为30～60s。
4.注浆方式和压力控制
采用活塞式泥浆泵，连续式搅拌机，通过双液注浆系统将水泥浆和水玻璃浆在两个容器中搅拌和两条管线输送，一直到管口混合在一起，然后注入地层。严格控制最大灌浆压力以避免闸底板产生抬动变位，一般控制在0.1～0.8MPa之间。每孔灌浆时采用少量、多次和反复灌注，初期压力少，进浆量大，随进浆率的减小，压力逐渐加大。
5.封孔
钻孔应避开底板中钢筋位置，灌浆结束后用细石混凝土封严底板孔，混凝土等级比底板混凝土提高1级。
（五）质量检验
灌浆加固后，经动力触探、钻孔抽心取样试验进行灌浆加固前后比较，粉细砂和淤泥质土灌浆效果均较好，能形成较完整的固结浆泡，直径达0.75m，周围尚有辐射状裂隙充填浆脉，向外4m过渡到原状未扰动土体，压密半径为0.5～2.0m。地层物理力学性能得到很大提高，各项指标达到设计要求（表2-1）。
表2-1 灌浆前后土层性质对照表
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