软土地基处理水利施工(精选12篇)
软土地基处理水利施工 篇1
地基的处理作为水利工程中的关键环节, 是保障整个水利工程施工的基础环节, 必须针对性的采取科学的措施, 提高工程的质量。软土具有高压缩性和高含水量等特点, 一旦软土地基处理不当, 就会造成水利工程结构发生变形、断裂等现象, 造成严重的经济损失。软土地基的处理方式多种多样, 如换土法、排水固结法、高压旋喷法等, 这些方式都有各自的优点, 在具体的应用中要结合工程实例进行科学的运用。本文针对某水利工程的地质和工程实际情况, 选择合适的地基处理技术。
1 工程概况
某大型的水利枢纽工程位于珠江三角洲的冲积平原, 具有深厚的软土层, 具有含水量大、孔隙大、高压缩度等特点。该水利工程主要包括水闸、船闸、泵站三项, 设计要求在施工的过程中不能断流, 并且要求河道具有100m2以上的过水断面, 因此在具体的施工中可以采用钢板桩围堰将水闸分为三期进行施工。在软土地基上建造水工建筑具有较大的难度, 并且在施工中遇到很多的问题。
1.1 钢板桩围堰渗漏的原因分析
在二期施工的过程中发现已经建好的水闸底板底部向基坑内渗漏, 经过分析发现了渗漏的原因。由于该水利工程的地质条件较差, 在强大水压的作用下造成软土地基的变形。由于过水断面较小, 造成水流经过水闸时压力较大、流速较快, 造成对下部土层的冲刷, 因此造成了软土地基的变形。由于在施工的过程中钢板未与水闸底板相结合, 造成的沉降现象。
1.2 处理方案的选择
采用旋喷桩进行施工, 该施工方式操作简单, 所需要的机械操作方便, 能够加速工程的进度, 且对环境的影响较小。旋喷桩能够形成连续的墙体, 能够起到防渗的效果, 还能够改善土体的水力渗透性, 增强软土的强度。
2 高压旋喷注浆技术的应用
高压旋喷注浆技术作为新的一项土体加固技术, 在20世纪60年代末70年代初发展起来, 该项技术主要运用注浆管置入土层一定的深度, 并利用特殊的喷嘴在高强高压在喷注浆液, 从而达到部分土体的置换, 同时部分土体与浆液之间混合, 凝结后更加的坚固, 满足了土体的强度和硬度要求。
2.1 高压旋喷桩的施工
2.1.1 主要机械和工具
本次施工中注浆采用单管法, 表1为主要的机械设备和工具。
2.1.2 施工工艺流程
图1为本次施工的工艺过程。
2.1.3 施工工艺技术要求
旋喷桩的长度应当比防渗钢板桩底部长3m。钻孔桩桩位的偏差不能超过10cm, 垂直度不能超过1%。桩孔之间的距离在0.8m左右。成孔后配置不同规格的喷头, 与注浆管、导流管和高压胶管相连接, 将Φ42mm的注浆管放到注浆孔中, 检查有无泄漏的情况, 之后实施喷浆。时间2分钟, 压力缓慢调节直到符合技术要求。设置正常的试喷压力和流量, 然后旋转注浆管, 从下往上连续喷射, 与河床地面的距离为0.5m。
高压旋喷桩注浆参数:高压水的压力为25-26MPa, 流量控制在70L/min, 压缩空气的压力控制在0.5-0.6MPa, 风量控制在每小时50-55m2, 浆液的压力为1.5MPa, 流量控制在每分钟30-50L。旋喷机的转速调节为10r/min, 提升速度为8cm/min, 水灰配置比为0.5:1。水泥的类型采用硅酸盐水泥, 在搅拌浆液时, 搅拌的时间为1.5-2.0分钟, 保障浆液的质量和配比。旋喷桩在初期强度较低, 因此在施工上采取跳打的方式, 防止对临近桩体的破坏, 后期施工中在条件速凝剂。
3 应用效果
经过高压旋喷桩技术施工, 二期的围堰基坑不再出现涌水的现象, 并且开挖基槽后能够看到旋喷桩形成的墙体, 同时桩周围的土体固结良好, 从未为接下来的水利施工提供了安全保障。
结语:水利工程软体地基的施工方式多种多样, 在施工中要结合实际的施工条件合理选择。本文所采用的高压旋喷注浆技术处理软土地基不仅在成桩的设计上满足工程的要求, 还能够对软土地基起到加固的作用, 且达到50-60m的深度, 在以后的水利施工中能够得到良好的应用。
参考文献
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软土地基处理水利施工 篇2
水利工程项目建设是一项系统、复杂的工程,和多方面因素紧密相连,其中科学处理软土地基至关重要,它是提高软土地基稳定性与地基整体质量的重要保障。施工企业必须综合分析主客观影响因素,结合施工现场具体情况和软土地基性质特点等采用适宜的方法科学处理软土地基,确保水利工程施工顺利进行,延长其使用寿命,具有较好的运营效益。
1 软土地基
软土地基具有多样化的特点,如低强度与透水、高压缩、不均匀等。在低强度方面,与其他类型的地基相比,软土地基的土质大都疏松,导致其强度不高,施工过程中极易出现隐患问题,如裂缝、坍塌,大幅度降低水利工程整体质量。在低透水方面,软土地基中也存在一定的淤泥质粘性土质,施工中需排出大量的水分才能确保软土地基更加稳固。在不均匀方面,构成软土地基的土质较多,其密度、强度、硬度等各不相同,导致软土地基不同部位承载力各不相同,大大地加大软土地基控制难度,影响水利工程施工质量的提高,存在各种隐患问题。
软土地基处理水利施工 篇3
【关键词】水利堤防工程软土地基处理
本文首先分析了水利堤防工程软土地基的特点,软土地基上筑堤常用的地基处理方法,最后研究了选择筑堤软土地基处理方法时应考虑的因素,分别对其进行了如下探讨研究。
一、水利堤防工程软土地基的特点
软土是水利堤防工程的重要核心组成部分,具有含水量大、压缩性高、承载能力低的特点,是由粘粒及粉粒组成,其性能与粘性土相似。软土通常都是在水流比较慢的时候形成的,在水流不流动的时候也愿意沉积形成。那么,软土具有以下几个特点:第一,含水量特别大,我国软土的天然孔隙比一般e=1~2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%,一般大于液限,高的可达200%。而且其渗透性性能比较低。由于软土的透水性能比较低,渗透系数微小,在粘土微小的空隙中存满了水,出现了水结合的现象。在这种情况下,加大了水的渗透难度,直接造成了透水性差的特点。第二,由于软土自身的特点,在固结的时候需要很长的时间,承载能力又很低。给软土施加压力的作用,这样水分就会随着软体在受力后的压缩被排出,使得水的含量逐步的降低,软土的密度和强度就会增加,这主要是土的固结过程。同时软土地基具有很强的灵敏度,一经扰动,抗剪强度将显著降低。软土地基在进行处理之前,由于渗透性能小,再加上固结的时间比较慢,所以,导致空隙内的水分不容易排出,在外力的作用下,土体的整体结构受到损伤破坏,抗剪度逐渐降低。
二、软土地基上筑堤常用的地基处理方法
1、抛石挤淤法
这种方法主要用在厚度较大的饱和土地基或是冲填土地基上,对于原来基础的的淤泥或淤泥质土挤走,由于受到外力的影响以及荷载的影响,体内空隙的水分慢慢的排出,这样土体的体积就会变小,慢慢变形。地基土的强度在增长的过程中,静水压力会慢慢变低,效应力也会慢慢提高,这样就达到了地基加固的目的。这个办法在实施的过程中,施工工艺比较容易,而且不用太大的投资,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
2、垫层法垫层法
实际上就是把基础底面下面的不能满足设计要求软土挖掉,然后选取适当填充料,通过人为的施工控制使其达到设计的承载力要求,例如选用一些强度较高、性能稳定、具有抗侵蚀性的砂、碎石、卵石、素土、灰土、煤渣、矿渣等;另外软弱地基还可通过人工回填的解决方法,人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层,通过严格的施工质量控制使持力层达到合格的密实度,还能达到垫层加固地基的效果,同时该方法就地取材,价格便宜,施工工艺较为简单,适用在软土埋深较浅、开挖方量不太大的施工部位。
3、振动水冲法
振动水冲技术处理主要是通过震动的管状设备,在荷载水流冲击下,在软弱粘土利用电击的办法对其进行钻孔,然后将其碎石、砂等坚硬材料放入钻好的孔内,在进行夯实,这样会形成一个密实桩体,由碎石构成的碎石桩在和粘土构成之后,就会形成复合地基,这样对地基的整体抗剪强度会有所提升,反而降低了地基的沉降量,加固了地基的整体强度。如果是太软的淤泥不要使用砂桩、碎石桩加固办法。石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰,或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称为二犯,并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用,离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。振动水冲技术也叫做振冲置换法,这种方法通过挤密砂体的振冲技术发展而来,发挥着将部分的软体置换的作用,然后会产生一个形同钢筋混凝土复合结构,既不会受到地下水温的影响,也不需要投入太大的资金造价很低,同时还能减轻降低软土地基的沉降,因此,这种方法在水利堤防工程建设中得到了普遍应用。
4、土工合成材料加筋加固法
土工合成材料加筋加固法在水利堤防工程建设中得到了很大的发展和推广应用,在这种办法实施的过程中,具体过程就是将土工合成材料平铺于堤防地基表面进行地基加大,能使堤防荷载均匀分散到地基中。土工合成材料加筋加固法在水利堤防工程软土地基处理中能够经常看到。一旦软土地基受到破坏时,土工合成材料会起到阻止软土地基不会受到破坏或是降低破坏的作用,从而提高地基的承载能力以及稳定性。
三、选择筑堤软土地基处理方法时应考虑的因素
1、根据软土地基自身的特点,在对其进行加固的时候,我们一定要注意,对于软土层比较薄的来讲,我们首先要其进行表层处理。对于周围有构造物基础的话,我们要用垫层技术对其进行处理。如果软土层薄的话,要选择其他的办法。另外,对于夹有砂层很薄的软土层来讲,在对其进行处理的时候,我们要采用表层处理法、强夯法等方法。
2、施工环境
我们在对水利堤防工程软土地基选择处理方法的时候,一定要考虑到施工环境因素,由于环境的不同,所采取的办法也是不一样的。而且,在施工的时候,所采取的施工办法也很重要,要注意到地基的振动、地下水的变化和排出的泥水等现象,进而引发地基周围出现隆起或是沉降的现象发生。
结束语
由此可见,对水利堤防工程软土地基的处理技术方法很多,但是,我们在选择施工处理技术方法的时候,一定要考虑到软土地基处理质量的好坏对水利堤防工程建设有着直接的影响,因此,根据不同的软土地基的情况来选择正确的处理技术方法,同时还要想到选择筑堤软土地基处理方法时应考虑的因素,只有这样,才能确保处理后的软土地基的稳定,保证工程的质量。本文只是对水利堤防工程软土地基的处理探讨了自己几点很小的观点,由衷的希望,在今后的工作当中,能够有更多的人士参与进来发表更多的见解。
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论如何做好水利工程软土地基施工 篇4
对于水利工程来说,其基础结构是非常重要的施工环节。特别是软土地基结构的施工中,地基中多数都是沉积的黏土土质,土质空隙比较大,尽管含水率不小,却没有很好的渗透性,水下土体的承载力比较高,压缩性也比较高,这让软土地基施工比较困难。在实际施工中要重点注意地基强度,这是施工质量最基础的保证。如果软土地基施工没有达到规定的质量标准,那么水利工程整体质量也会受到影响,所以要选择更合适的施工技术和工艺对软土地基进行施工。
2 软土地基的主要特点
在水利工程施工建设过程中,施工人员最不愿意见到的情况就是软土地基,因为软土地基会影响工程的建设进度以及施工质量。软土具有较强的压缩性,并且其强度低于一般土基的强度。笔者总结了以下几点软土地基的特点。
a.在软土地基中富含丰富的有机物质,并且含水量相对较高,这就造成土壤之间的缝隙较大,缺少紧致性,不能承受较大的压力,一旦压力过大,就会出现变形,造成工程不能在规定时间内完工。
b.软土地基比较容易造成疏松土质的形成。这种情况形成的原因在于阳光经常照射土地,水分逐渐消失,最终凝结在一起。虽然土壤中的水分没有了,但是因为自身具有流变性及变动性的特点,造成无法达到承重要求,施工时还需要想办法解决这方面的问题。
c.因为压缩性的特点,软土地基会出现迅速沉降的现象。这种情况会随着上层建筑物的增加而发生显著变化,一旦质量过大,沉降现象将会变得更加明显,速度也会随之增大。在这种情况下,总体质量也会发生转变。
d.软土地基中含有多种土质。软土地基,一般由多种不同类型的土质成分构成,不同的土质成分具有不同的密度,因此,整体地基极有可能出现沉降崩塌现象。这对水利工程的建设十分不利。
3 选择软土地基施工工艺
3.1 选择工艺
水利工程的施工工艺有很多种,但在实际施工中其质量标准依据水利工程的等级才可以确定,国家级的水利工程、地方级的水利工程是不一样的,在施工材料、施工工艺以及施工质量标准上都有差异。也就是说,在水利工程施工时要依据水利工程的实际等级去选择工艺,并综合考虑工程成本投入情况以及施工环境等相关因素。
3.2 施工周期
制定水利工程的施工周期要考虑施工工艺。要先对每道工艺具体的施工时间有所了解,在确定施工工序可以正常完成并有一定质量保证的情况下,可以合理安排交叉施工,这样能提高工作效率,比如在固化施工时,依据整体固化的反应时间去缩短基础承载力时间,从而加快施工进度。
3.3 控制工程量
软土地基施工时,其工程量很关键,工程量不同,其施工方法也不同,但一般都会应用换填式,控制基础成本就会在其中。软土地基施工是比较复杂且工程量较多的工程,在施工时最好降低软基处理工程量。
3.4 环境影响
环境因素对水利工程的施工质量有较大的影响,不同地理环境中施工要充分分析施工方案的可行性,制定更合理的施工方案。要是在山区进行水利工程施工,就要在环境保护上加大力度,并在施工质量上有所保证。
4 软土地基施工技术分析
在水利工程施工建设的过程中,选择合适的软土地基施工方法相当重要,因为施工技术的选择直接关系到软土地基的施工效果。当前软土地基施工技术主要包括换填法、夯实法、固化法及灌浆法等。
4.1 换填法
在处理软土地基时,换填法应用较多。换填法的主要工艺是:将软土全都挖除干净,然后将更坚实的土换填进去并进行夯实,让土体的承载力有所提高。通俗地讲,提高土体强度就是换填法的主要作用机理。部分软土地段换填时要加入一些碎石和水泥材料,让土体承载力有所提高。换填法比较简单,换填之后地基承载力明显提高,在水利工程中换填法应用较多,尤其是在软土地基施工中。换填法的缺点:对地层结构有较高的要求,地层中的软土层不能太深,而且持力层的承载力也要和设计要求相符合。应用换填法前要先到施工现场进行勘察并做好相关处理工作,换填材料不用特意准备,就地取材就可以,回填料也比较经济。通常情况下都是用碎石、砂以及矿渣等作为回填材料。特别注意的是要进行分层回填,绝对禁止超标摊铺,而且在回填之后要立即加固,让地基稳定性有所提高。
4.2 排水固结法
排水固结方法适合地表水较丰富的地质,它的主要工序在于排水。一种方法是针对含水量较少的软土,可以适当使用热化及时将土体中的水分蒸发掉,以此加强土体的结构强度。这种工艺操作简单,但是有一定的局限性,对于含水量较大的土层并不适用。另一种方法是通过加入排水管使水在一定压力下自行排出。这种施工方法适用于孔隙率较大的土质,排水的过程就是缩小土质间的孔隙率,使土体自身形成固结,使用这种排水方法要注意排水系统和加压系统的合理设置。排水系统在形成过程中,为了降低成本,可以使用沙袋来对土体进行施压。塑料排水板直接插入软土层,以此形成渗水通道,加快水流的排出。较为常见的是在软土上进行预压。在工程施工准备阶段,预先对软土施加压力,使其沉降,提高软土地基的承载能力,施加的压力可以与公路通行后的承载能力相同,也可以适当超出。
4.3 夯实法
采用夯实法进行施工建设,需要相应的机械设备加以辅助性操作。可以说夯实法是通过人工与机械相互结合的方式得以实现的。夯实法在软土地基的施工过程中十分常见,因为这项施工技术可以应用的施工范围比较广泛,并且在施工现场,夯实设备也十分常见。例如振动压路机、铲车以及推土机等,都是常见的施工机械设备。所以,从节约成本方面进行分析,施工人员不需要再重新配备机械设备,采用施工现场现有的设备就能达到理想的效果。除了免去施工设备的重新配置以外,在施工方式上也变得更加快捷、高效,可以在短时间内适应施工现场的环境,达到显著的施工效果。将施工中废弃的原材料应用在地基之中,变废为宝,起到进一步提升地基承载力的效果。
4.4 旋喷法
旋喷法在中国施工建设中的应用比较长久,早在20世纪八九十年代就已经传入中国,并且获得了广泛应用。这一施工方法主要是在进行软土施工时,旋喷机会产生旋喷柱,旋喷柱对土体产生破坏作用,将水泥采用高压喷射的方式进行灌浆以后,水泥砂浆就会与土体达到有效的融合,形成一个整体,这样就必然会起到加固性的作用。将这一方式与其他方式相比较,旋喷法所具有的功能更加强大,并且由此形成的桩柱具有的强度更高,压缩性也会得到明显降低,从而达到了平衡稳定性。但是旋喷法的不足之处在于只能在一定的范围内使用,在软土施工中,通常应用在软黏土以及细砂土的施工建设中,如果将其用在含有较多有机成分的土层中,施工效果并不理想。
4.5 固化法
采用固化法对软土地基进行施工也是当前工程建设中一种比较普遍的施工方法。其工作原理是运用化学试剂产生化学反应,进而对土壤进行改良。因为化学试剂的不同,所产生的化学反应也各不相同,土质的物理性能在化学反应的作用下可以突显出来,最终也就达到了对土层的活化以及固化作用,在此基础上,地表的承载力也会得到不同程度的提高。在当前的水利工程软土地基施工过程中,采用化学固化的方法可以将水泥、石灰等与土体充分地搅拌与融合,并且工程成本也可以得到有效控制,因此在当前施工建设中是一种有效控制软土地基的施工方法。
4.6 植钢筋网法
在进行混凝土施工的过程中,为了能够更加稳定地分配土层中的荷载力,可以采用植钢筋网法进行施工。这种施工方法是在土层中放置钢筋承载网,令基础变得更加稳定并进一步提升其强度。一般施工中都是植入普通钢筋,也可以将螺栓式锚筋植入其中。但是这一施工方案的不足之处在于成本极高,并且也只能在沉降程度较小的软土中使用,因此可使用的范围不大,在当前的水利工程建设中,并没有得到普遍推广。(下转第53页)
5 某工程处理软土地基的概况
在某工程进行施工建设的过程中,软土地基层主要由几个部分组成,例如碎石、淤泥以及黏土等,在施工过程中,并没有出现明显的断裂,所以对于工程的整体质量并没有造成显著的影响。在对软土地基进行处理的过程中,主要集中于淤泥层。
在处理淤泥层的过程中,要事先将地面整体平整,将表面存在的一些残余土层清理干净,选择合适的施工工艺进行处理。开展施工测量放线,使对于淤泥的处理能够在准确的位置上。笔者具体总结了以下几个重点步骤:按照宽度的要求设定一层土工格栅;采用装载机对山披上的土层进行填筑,并且将其整理平整,以满足工程施工建设的要求,将其控制在合理的施工范围内;在完成第一层的土工格栅之后,还要再安装第二层土工格栅,要按照先前的处理方法整理平整。最后将不同比例的水泥与混凝土相互配合,按照相应的处理技术进行土壤的改良,由此反复循环,最终达到压实度的要求。
6 结语
软土地基的承载力较低,并且具有较强的压缩性,相对应的透水性也较低,如果不加以有效处理,就无法达到水利工程施工的要求。在软土地基的情况下进行水利工程施工有着较大难度,这一直都是水利工程重点研究的课题。在实际施工中,要依据施工环境和地质情况选择合适的施工工艺与施工技术,并从多个层面控制施工质量,让软土地基质量达到规定的施工标准,保证水利工程能在今后的使用中更加安全可靠。
摘要:软土地基施工长期以来都有较大难度,施工工艺不容易控制。在进行软土地基施工时,要依据实际情况选择合适的施工工艺,以便让施工质量得以保证,水利工程的实际效益有所提高。本文分析了水利工程中软土地基施工的相关工艺和相关技术。
关键词:水利工程,软土地基,施工工艺,施工技术
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工程施工中的软土地基处理论文 篇5
一、在路桥施工的过程中,处理软土地基的必要性以及原则
(一)对软土地基进行处理的必要性
软土地基主要是由粘土或者是粉土颗粒构成的,一些软土层内还含有较多的有机质土、泥炭以及砂土。软土地基所所属于的地层,一般地下水位较高,常常会造成施工材料以及填土的稳定性受到破坏,甚至是出现沉降现象,导致路桥的质量受到严重不良影响,使得工程的正常职能得不到充分发挥。现阶段,由于我国的经济发展势头非常迅猛,路桥工程也随之得到了发展。就此,设计人员在对路桥工程进行设计时,需严格按照设计规范,对图纸进行绘制。除此之外,各种高等级道路出现的数量也变得越来越多。由于被软土地基所侵扰,很多的路桥工程,尤其是高等级道路,为了使工程质量达标,只能进行抬高处理。地基作为路桥工程的促成部分,一般存在于地下,不能以发现,但是其作用却是巨大的。如果地基不稳靠,那么工程也就不可能稳健、牢靠。在进行路桥施工中,是否对地基的问题进行了正确、巧妙的处理,直接的影响着工程的质量,直接决定其能否能够成功的建成。同时,地基的处理还对工程的造价产生直接或间接的影响。总体而言,地基和工程质量、投资以及施工进度都有着密不可分的关系。在进行路桥施工时,人们需首先解决地基问题。
(二)软土地基处理的原则
在对软土地基进行处理时,首先需遵守的原则是控制原则。在施工的过程中,具体需要两种控制,也就是修复性以及预防性。其中的预防性指的是,路桥工程在进行施工时,需:在最大限度上,减缓地层的沉降问题,确保工程的质量得以达标;对地基路面加以有效的保护。修复性控制指的是,如果施工的过程中遇到问题,需冷静、及时处理,防止危害程度加深。
二、软土地基的施工技术
(一)表层施工技术
一个坚固、牢靠的公路桥梁地基不仅关系到整个工程的质量、稳定性以及使用寿命,同时还影响到人们的生命以及财产安全。所以,路桥地基的处理就变得至关重要。在处理软土地基时,可以考虑对软土表层软土进行有效的强化,这也是现阶段常用的一种手段,主要的技术方法有材料敷垫、设置加强层、表层排水以及混合剂添加等。
1设置加固层。设置加固层主要是为了对软土地基所属底层的土壤性能进行改善。具体的方法为,将砂石或者是别的加强材料法放入到表层中,以提高软土地基稳固性,提高排水通气功能,不仅可以提高地基强度,而且还能够提高其抗伸力以及抗拉力。如果软土地基上部的软土层比较薄,而且含水量高,则可将一米厚的砂垫层敷垫到地基上。
2表层排水法。该方法可以应用在土质比较好、含水量较高的土层中。在该种土壤上施工时,首先需将排水沟挖好,以分引出地基内部的汇水。在挖好排水沟之后,可在排水沟中会填入砂土、石块等物质,建造出一个较为坚固的基底座,该基底座不仅透气透水的性能非常好,而且由于地基的材料出现变化,变得更多的稳固。该方法不仅施工操作简单,而且能够有效的降低该地表之中的含水量。
3敷垫材料。若软土地基出现分布不均,同时发生严重变位或者是不均匀沉降的情况,可使用该方法。如果发生上述情况,一定要使用某些特定的材料敷垫,如此才可以提高软土地基抗拉以及抗剪能力,均匀分散地基的受力能力,防止由于局部出现受力过重或者是变位的情况,而造成整个工程出现倾斜甚至是坍塌的情况。使用敷垫法提高软土地基的强度,首先要对敷垫材料进行平均摊铺,这也是最关键的一步,如此才能够保障机械施工的安全。常见的敷垫材料有玻璃纤维格栅、土工布或者是无纺布等等。
4剂添加混合。如果软土地基表层主要由粘土土质组成,同时其粘度满足一定的要求时,可将某种特定的混合剂混入到表层粘土土壤中,以提高土壤的粘结力。该途径不仅能够有效的提高粘土土质地基的抗压缩能力,而且还能够提高该地基的强度。
(二)化学方法加固
1电化学加固法。该方法是一种较好的加固途径,主要应用于路桥施工中软土层中。其首先需在软土地基中布设适量的电极杆,然后接通电源,使得直流电流能够导入到土层中,促使其中的水排走,以达到对土壤加固的目的。
2硅化加固法。该方法主要是通过金属灌注管(带孔)进行的。首先把硅酸钠溶液或者是先后把硅酸钠与氯化钙打入到土中。该方法能够达到的加固半径和灌注时间、土的渗透系数、溶液的粘滞度以及灌注压力等息息相关,一般可利用单孔灌注试验进行确定。
(三)涵洞通道施工
在进行桥梁施工之前,可利用超载预压手段施加给软土地基较重的`负荷,如此不但能够有效的降低地基的高度,同时地基的密度也有所增加,加强了地基承载能力。在进行桥台地勘的施工时,需设定一段固定距离,然后使用砂桩或者是粉喷桩进行加固,以提高地基的强度。在对涵洞基体进行施工时,可选择箱型整体结构(由钢筋混凝土组成),不仅能够降低工程的造价,而且还可以加强地基的受力能力。
三、结语
软土地基处理的施工技术措施 篇6
【关键词】软土地基;真空预压法;注浆法
1.软基性质状况
软基情况多出在珠江三角洲地区,复杂的沉积环境形成了以滨海相沉积为主,以河流冲积相、湖沉积相为辅的多组分沉淀物,软土层的厚度、空间展布特征和粉细砂的分布,存在较大差异。
案例:广东广青金属科技有限公司年产5万吨镍合金产业链及配套加工项目,规划用地总面积约3000亩,计划总投资近17亿元,场地位于阳江市阳江市高新区港口工业园,场地周围地势宽广,均为鱼塘。地质勘探资料显示,本场地原地貌单元属海滩地带,原地势较低洼,现被人工冲填及筑填,现场地总的较平坦,钻点地面高程4.89~5.97m,平均高程5.41米。根据钻孔揭露所取得的地质资料,经综合整理,可将场地内岩土层自上而下划分为人工填土(Q4ml)、第四系滨海积土层(Q4m)、第四系风化残积土层(Q4el)及震旦纪(Z)基岩四大类。按《建筑抗震设计规范》(GB50011—2010)附录A划分,场地抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g。
场地覆盖土层厚度全风化岩16.30~23.30m,其中人工填土①流~软塑状淤泥②1流~软塑淤泥质粉质粘土②3松散状粉砂②5属软弱土;可塑状粉质粘土②2松散状中砂②6属中软土;可塑状砂质粘性土③1层、硬塑状砂质粘性土③2层和坚硬土状全风化混合④1属中硬土。
软土地基主要特征和物理力学性质情况如下:淤泥类软土厚度大,平均含水量高达60%以上,呈流塑状态,压缩性大,十字板抗剪强度低( Cu<5kPa),有机质含量超过3%,含有大量腐殖酸,平均液限大于45%,塑性指数大于19,渗透性差,平均固结系数小于4.5×10-4cm2/s ,软土灵敏性高,受扰动后抗剪强度可降低30%以上。渗透系数1.2×10-7cm2/s~1.5×10-7cm2/s ,压缩性极高。淤泥质粘土层,一般为5m 左右,灰色,呈饱和软塑状态,具有较大的压缩性。砂层位于软基底部厚度在3m~5m ,浅灰黄色,潮湿、中密、含有少量腐殖物,内摩擦角可达35°,压缩性小,基本无压缩沉降。
2.软基监控
(1)为了准确了解软土地基质分布情况,对全线软基进行施工前地质勘察和静力触控试验。其中静力触探试验为每50m 一个断面,地质补勘约为每250m补勘一孔。
(2)沉降观测。每50m设置一个监控断面,准确地观测路基表面沉降速率。沉降标由底座(沉降板) 和测杆组成,底座可采用50cm×50cm×10cm的钢板或相应尺寸的钢板混凝土,测杆采用铁管制作,首节与底座焊接为一体埋置在砂垫层之下,以后随着路基填土接管,每根测杆上部都要带有管接头。沉降板埋设时,随即用四等水准观测首节管顶和底板的标高。底板标高也可以用首节管顶标高减去管高获得,需要接管时,分别测出同一测点接管前及接管后标高,接管前标高用于计算本次沉降量,接管后标高用作下次计算沉降量的初值。
(3)孔隙水压力测试装置。孔压观测点的平面布点宜集中于路中心,并与沉降、水平位移观测点位于同一观测断面上。孔隙水压力测试采用孔隙水压力仪,由探头、电缆、频率读数仪组成。孔隙水压力探头分为钢弦式、电阻式和气动式三种类型,其中钢弦式稳定性好,灵感度高,使用最多。探头埋设采用钻孔法。
(4)测斜装置。测斜装置由PVC 高精度测管、测斜仪、数字式测读仪三部分组成。其中测斜管埋设固定于土体内。测斜管的埋设有三种方式:钻孔埋设、绑扎埋设和预制埋设。
(5)分层沉降测试装置。目前分层沉降测试使用最多的是电磁式分层沉降仪,由测量系统和跟踪系统两大部分组成。测量系统包括沉降仪、钢卷尺(内置电缆)、探头和三角架;跟踪系统包括分层沉降管和钢环。分层沉降管由波纹状柔性塑料管制作,管外每隔一定距离安放一个钢环。分层沉降管采用钻孔导孔埋设,钻孔垂直偏差率应不大于1.5%,且无塌孔无缩孔现象存在,遇到松散软土层应下套管或泥浆护壁。埋设时先埋置波纹管,第一节波纹管底部必须封死,至一定深度后,插入导管与波纹管一并压至孔底。当埋置深度较大时,波纹管与导管均应随埋随接,接口必须牢固,但不能采用磁感材料作固定件。当分层沉降管至孔底定位后,用砂子填塞钻孔孔壁与波纹管或保护管之间隙。待孔侧土回淤稳定后,应先用水准仪测出导管管口高程,并用磁性测头自上向下依次逐点测读管内各感应线圈至管顶距离,换算出各点高程;连续测读数日,稳定读数即为初始读数。
(6)辅助设施。地下水位井按水文地质单元设置,要求结合地形地貌条件,选择能够代表一定区域地下水变化特征的位置设置观测点。水位管应埋设在路堤应力范围之外的地表水富集地,尽可能真实地反映地下水自身的变化;材料一般采用60mm~70mm的聚氯乙烯管,长2. 5m~3.0m,管底端50cm管围钻有数排小孔,外包铜纱和尼龙纱扎紧,封死管底口。水位管采用钻孔埋入,上口加盖保护。
(7)软基处理前补充勘察。补充勘探目的在于:
a.查明淤泥和淤泥质土分布范围、厚度、物理力学指标,提供准确的软土抗剪强度指标。
b.全面掌握断面的详细地质资料作为软基监控的依据,如地质条件与原资料出入较大时对断面进行调整。
c.制定填土计划。
(8)加载过程中进行原位测试。该阶段中试验主要以静力触探试验、十字板剪切试验等原位测试手段为主,目的是配合软基沉降监测,动态跟踪软土的强度变化,及时验证加载和监控计划,必要时作出调整。
(9)加固结束后进行原位测试。为了解地基土体的固结情况,对比加固前后的强度变化,检验软基处理效果,在填土预压期满结束后(卸载前)进行包括静力触探试验、十字板剪切试验、钻探取土试验等多种原位测试。为便于对比分析,试验位置应与原补充勘察断面位置相同。
(10)观测断面的布设。施工监控采用普通、主要监控断面结合的方式进行。普通监控断面只进行沉降观测,由施工单位负责,用于指导本单位本路段的施工;主要监控断面由监控单位负责,在典型路段进行全方位多参数观测,用于指导代表段落的施工过程。
3.软土路基处理
3.1真空预压处理软基
真空预压法施工,即将软基处理区域密封处理,然后不断抽真空,使土体内空隙水压力不断降低,真空度逐步提高,并保持控制在某一合理度数内,一般真空度控制稳定在80kPa。从而有效增强地基承载力,加快路基沉降速度,提高路基施工稳定性,最后达到减少工后沉降的目的。
真空预压法施工,关键在于对处理区域地基的密封处理,密封效果好坏直接影响到施工方法的成功与否。稳妥的施工工艺为对软基处理加固区的四周进行开挖密封沟,密封沟的开挖必须符合盖膜闭气要求,密封沟深度应当在1m以上,并将膜边垂直插入软土(下转第271页)(上接第248页)中,密封膜进入软土深度50cm以上后,在沟底平铺后反贴在沟的另一侧,以确保真空膜的密封。
在开挖密封沟的同时,可进行吸水主管和支滤管的安装、连接和埋设。全部吸水管均需埋入砂垫层下,并通过出膜器及吸水管与真空泵连接,出膜器的连接必须牢固,密封可靠。另外,考虑到抽真空过程中,加固区可能会产生不均匀沉降,因此,主、支滤管须采用塑性软管连接,避免排水管断裂漏气。
3.2注浆法
3.2.1主要技术要求
(1)注浆孔位置。根据现场实际情况,管道回填注浆位于管道与路基交汇段。孔位沿管道轴线单排布置,孔间距5m左右。
(2)施工顺序。注浆按分序加密的原则进行,分两序展开施工, Ⅰ序孔与Ⅱ序孔间隔布置。先进行Ⅰ序孔的钻孔注浆,完成后进行Ⅱ序孔的钻孔注浆。两序孔时间间隔为10d左右。注浆结束后待浆液凝固达14d以后进行钻探取芯检查注浆质量。
(3)钻探技术要求。造孔时采用汽车钻机,硬质合金钻头,实行干钻,开孔孔径为130mm ,终孔孔径为110mm,孔上部施行套管护壁与止浆。孔深以管顶为限,深度一般5.75m~6.25m。
3.2.2注浆施工方法
注浆材料可采用砂、普通硅酸盐水泥、粉煤灰。其中水泥标号为42.5;砂颗粒径小于0.5mm;注浆用水为自来水。浆液浓度由稀到浓,用水和固体物质(水泥、粉煤灰、砂) 按不同的重量比逐级或越级交换。搅拌时间不低于3min。
注浆方法采用全孔段一次注浆。当注浆压力不变,注入率持续减少时,或当注入率不变,而压力持续升高时,均未改变水灰比;当某一比级的注入量达到设计以上,灌注时间已达到30min,而注浆压力和注入率均无改变,便加浓一级,或加入一定比级的砂,但掺砂量一般不大于水泥和粉煤灰重量的200%。
在规定压力下,注浆孔停止吸浆,持续灌注5min 后即结束注浆;注浆结束后,采用压力注浆封孔。孔口用水泥砂浆填实抹平。
4.结语
(1)本工程一开始就十分重视土方开挖和地下水问题,备有应急预案,应对复杂问题,由于各项措施有效,基坑施工取得成功。
(2)本工程支护结构本身变形不大,但由于基坑降水措施,对周边产生较大影响,采用坑外回灌措施后,周边环境变形得到一定控制。
【参考文献】
[1]徐雄峰.水泥搅拌桩成桩原理与条件[J].中国农村水利水电,2006.
[2]苏展图.浅谈深层水泥搅拌桩技术在软基处理中的应用[J].广东科技,2009.
软土地基处理水利施工 篇7
1 水利工程中对于软基问题的主要技术应用
水利工程中遇到的软土地基也就是常说的软基,对工程的顺利进展有着诸多的不便,需要对软基这一现象做出正确的判断,进而攻克难关,目前为止针对这一问题我们已经有了很大的技术成果,以下就是淤泥软土地基施工中常用到的一些解决方案。
1.1 桩基法
桩基的办法不止一种,多年前有像是木桩、砂桩、水泥土桩等多种办法。但随着科技的进步,在桩基法中又有了更好的解决办法,那就是钢筋混泥土桩、喷旋转、预应力管桩、灌注桩等一系列措施。有了这些打桩可以很好的对其地面起到加固作用。钢筋混泥土桩和预应力管桩都有着很高的承载力,再成本经济的同时又能保证质量,而且还不会耽误工程进度,除此之外钢筋混泥土桩还能够抗水压产生荷载保持水平稳定的状态。在诸多的优势下钢筋混泥土桩和预应力管桩得到了广泛的应用。旋喷桩的深度可达二十米,使用了钻机把旋喷注浆管置入地基进行加固,在利用钻杆开始旋转使其上升,把提前调配好的浆液通过压力,从喷嘴射出撞击土面,达到浆土融合的效果,这样一来淤泥软土就成了强度更好的地基了。
1.2 换土法
在土层深度不超过四米范围内,可以采取将淤泥软土挖出添换上片石、砂砾、灰土、水泥土等更为合适的材料,通过沉井基础等办法加以地基处理。由于换砂造价成本高且又不利于防止渗漏,所以非大型的水利工程施工项目通常是就地取材,当中以换填泥土最为广泛。换土法在回填过程中要取用亚密特性好的土来压实,另外要注意的是施工地基坑边的稳定性,确保材料质量,填充时分层压实,这才能构成良好的持力层,达到改变地基承载力的结果。
1.3 石灰浅坑法
土壤中都含有水分,受到含水量的影响,在数量不多的情况下可以直接晒干就行。而石灰浅坑法则不受面积的限制。方法是:问题不严重的话,每五到六米挖一个半米宽一米深的圆坑,待第二天除去渗水,再加入深及三分之一处的生石灰后,便可回填压实。要是情形严重的,就加大坑距密度,一般为三到四米。
1.4 灌浆法
灌浆法就是借用液压,气压和电化学原理将可以固化的浆液灌入地基介质中去,抑或是地基的缝隙中。浆液有水泥砂浆、粘土砂浆、木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类等繁多的材料。此方法的工作原理是通过高压旋喷来灌浆,使其形成水泥土摩擦桩,以增加高压基承载能力,来调控沉降的效果。还可以将淤泥软土地基的闸室挖空利用水闸上游防渗,比如建水平或垂直防渗漏控制闸基渗流,紧接着在进行闸室灌浆流程,完成后还要对闸室采取淘空钻孔灌浆的办法,那就是灌入细沙直到无法添加为止,然后注入水泥砂浆,这样做后有明显加固的成效。
1.5 排水法
常用到的排水系统有水平排水垫层,排水沙沟,排水沙井以及塑料排水板等。而从字面上理解排水砂垫层指的是:先排水后在进行砂垫处理,事实上也可以这样说。首先由地基底部开始铺上一层薄砂,再把水从砂层中排除,这样做的好处是,路基极限要高出两倍,最大程度的对深度进行了处理。
1.6 预压法
预压法是指在排水与加压二者的结合下,相互产生的作用效果。先利用排水法将地基缝隙中的水分排除。加压的办法有堆载加压,真空加压和降低水平位。还有一种是是真空联合堆载顶压法,指的是堆载预压和真空预压的结合。它的实行办法是把清除掉所要加固范围内的植被和表层尘土,然后铺垫沙石层,接着在垂直的情况下加入塑料板,而后再在沙层中横向安置排水管,最后在砂垫层上铺设密封膜,使用真空泵将膜内的气压抽到80kpa之上。好处就是可以加大排水系统的改善,但此方法需长时间的加固,而且真空处理的面积又无法达到理想化,所以无法应用到工期紧张的水利工程施工中去。
1.7 加筋法
加筋土是加筋法的主要用料,加筋土指的就是将抗拉能力很强的合成物填埋在土层里,原理就是通过泥土的颗粒移动和拉筋之间产生的相互摩擦力,将土与加筋原料相互紧固视为一体,少去日久变形的后顾之忧的同时还加强了整体的稳固性。在使用塑料排水板来加速淤泥的排水和凝固,加强地基强度。而在砂层中铺上土工织物,是再于土工织物受到拉力能调节地基受力的分布均匀,减少了下沉和位移的发生,地基的稳定性也就有了保证。
1.8 强夯法
利用夯锤被调到六之三十米的高空,然后使其做自由落体加大动能产生更多的机械能,目的是对淤泥软土夯实。夯实了的泥土明显之间的间隙大大减小,巩固性和稳定性都得到了提高,承载力同样会有所加强,并且夯实的地基更加不易变形。这些方法有着各自的特点,可根据具体情况具体分析,在从中选择出合适的来,只要对施工质量和进程没有影响,还可合理的多种方案混合使用。
2 水利工程中对于地基的质量监督
水利工程项目中须严格按照秩序来一步步进行,未经相关部门批准不可跳跃开工。而保证工程质量的基本准则就是实行项目法人责任制,招标承包制和建设监理制。只有实现落实了各部门责任人,才能在遇到问题的时候便于分配任务,以便尽早解决难题。
2.1 如何加强水利工程施工中的质量控制
加强质量控制要把握住施工的三种时间状态:事先准备,事中掌控,事后保障。事先就要做到施工中用到的方案准备稳妥,彻底分析施工中将会遇到的突发问题,好做到防患于未然。对技术人员和施工人员的能力也要严格进行审核,杜绝滥竽充数的现象存在。
2.2 原材料质量的保证
原料的质量问题事关重大,半点马虎不得。对于施工中要用到的原料,设备,成品等物资件件都严格把关!未经检验合格的材料,任何人等都不得擅自做主,将其使用于工程当中。动工前要事先将材料和设备引进审核,再加以储备,可减去因原料不足带来的尴尬境地。
2.3 施工现场的管理
软土地基处理水利施工 篇8
作为我国国家建设的基础工程, 水利工程对于经济和社会发展起到的作用是极其巨大的。一方面, 可以对河流的流量进行调节, 有效预防水旱灾害的发生, 保证沿河地区的稳定发展;另一方面, 可以对水资源进行充分利用, 为河流沿岸提供工业和生活用水, 还可以利用水力进行发电等, 推动当地社会经济的快速发展。但是, 随着水利工程数量的不断增加, 在软土地基上建设水利工程的情况日益增多, 容易出现渗漏现象, 严重影响了水利工程的安全和稳定, 需要水利工作人员的重视和处理。
1 水利工程产生渗漏的原因
对于水利工程而言, 渗漏的产生通常是多种因素共同作用的结果, 通过总结和归纳, 水利工程产生渗漏的原因主要包括以下几个:
1.1 设计因素
在对水利工程进行设计时, 由于经验的缺乏以及技术条件的限制等, 没有对特殊情况进行分析, 使得水利工程的设计标准偏低, 对于大洪峰和特大洪峰的预防不足, 导致其在降雨较为集中, 水量巨大的年份受到严重的破坏, 进而产生渗漏。
1.2 原料因素
虽然社会和建设单位对于水利工程的质量非常重视, 很少出现偷工减料的现象, 但是并不代表不会出现因原料因素造成的工程质量问题。例如, 一些水利工程在建设时, 由于资金和技术条件的缺乏, 影响了工程质量, 使得水利工程自身的结构程度和稳定性受到的一定的影响, 在使用过程中容易出现问题。
1.3 时间因素
一方面是由于使用年限的限制, 使得水利工程的耐久力和强度达到了结构的承受极限, 进而导致渗漏;另一方面, 由于缺乏相应的维护资金, 使得水利工程的维护不足, 导致年久失修和结构老化, 从而产生渗漏。
1.4 基础因素
随着水利工程的数量不断增加, 其选址条件一再受到压缩, 软土区域内的水利工程也在不断增加。如果处理不当, 软土地基会受到建筑自身重力以及河流水流冲击的共同作用, 逐渐产生沉降和位移, 从而对水利工程的结构产生破坏, 引发渗漏现象。
2 水利工程渗漏的危害
水利工程渗漏所能造成的危害是十分巨大的, 主要包括:
2.1 破坏混凝土结构
一方面, 渗漏会导致混凝土裂缝的扩宽和发展, 加深危害的程度, 如果在冬季, 渗入裂缝中的水会在低温的影响下凝结, 产生膨胀, 对混凝土结构造成巨大的破坏;另一方面, 水流深入混凝土中, 会发生水解破坏, 同时与混凝土中的部分水化产物相互作用, 导致混凝土的碳化, 严重影响结构的强度。
2.2 侵蚀钢筋骨架
在相对潮湿的环境下, 水中富含的二氧化碳会与水泥中的化学成分发生反应, 使得混凝土的碱度降低, 破坏钢筋骨架表面的纯化膜, 一旦与空气接触, 就会产生锈蚀, 影响钢筋的强度。
2.3 造成严重的安全隐患
“千里之堤, 溃于蚁穴”的道理大家都明白, 水利工程的渗漏, 会对其安全性和稳定性造成不容忽视的影响, 哪怕再微小的裂缝, 在水流的长期作用下, 都可能发展成为足以影响水利工程整体安全的巨大威胁, 对附近居民的生命财产安全造成危害。
3 软土地基的防渗施工
3.1 对软土地基进行分析
要对水利工程所处的地域进行实地考察, 查看其软土地基的具体情况, 从而采取针对性的处理措施, 提升软土地基的抗压性和防渗能力, 切实保证水利工程的质量和安全。
3.2 强化防渗工作
在对水利工程进行设计时, 就必须充分考虑防渗问题, 强化对于地基基础的防渗工作。就目前的技术条件而言, 主要是在地基的基础部分填充相应的防渗材料, 从而降低地基基础的渗透性, 强化水利工程的防渗能力。同时, 也可以通过对基础的合理设计, 提高基础的承载能力和强度, 有效防止地基的沉降和位移, 从而降低渗漏发生的可能性。
3.3 防渗墙法
防渗墙法, 是指通过相应的技术性措施, 在地基与基础之间, 架设一层防渗隔离墙, 从而强化软土地基的防渗能力和稳定性。在对防渗墙进行设计施工的过程中, 必须结合实际情况, 运用相应的力学模型, 对其规格和参数进行设置。首先, 要确保墙体厚度适中, 既可以起到良好的防渗性能, 又不会影响建筑的整体结构;其次, 要综合考虑实用性和经济性, 尽可能降低成本的支出。
3.4 灌浆防渗法
灌浆防渗法的防渗原理, 在于提高软土的密度和强度, 从而提高其对于水流侵蚀的抵抗能力。其基本技术在于通过相应的设备, 将高压灌浆液体压入软土之中, 对其性质进行改善, 缩小软土土壤之间的缝隙, 浆液凝固后, 可以阻断水流在软土中的传输途径, 从而起到防渗的目的。在当前的水利工程施工中, 使用的灌浆技术包括以下几种:
(1) 高压喷射灌浆
该技术主要是利用相应的高压灌浆设备, 对事先配置好的浆液时间较大的压力, 进而通过喷射孔高速喷出, 直接冲破土体进入其内部。在灌浆过程中, 要对灌浆孔的位置进行合理选择, 确保其功能可以得到最大限度的发挥。同时, 高压喷射灌浆可以根据地形的差异, 选择旋喷、定喷和摆喷的形式, 具有施工简单、浆液可控制性好、适用性强等特点。但是, 这种施工方法对于地质的要求较高, 而且要求施工人员具备良好的专业素质。
(2) 土坝坝体劈裂灌浆
指根据渗漏的实际情况, 将坝体沿轴线劈开, 向内部灌注泥浆, 通过泥浆与坝体之间的相互作用, 强化坝体的稳定性, 对坝体的变形和位移进行控制。如果想要进一步提高防渗效果, 可以加大泥浆的数量, 提高坝体的强度和密度。该技术具有低成本、高效率、易推广的优点, 可以针对土坝裂缝进行处理和加固。
(3) 防渗帷幕灌浆
防渗帷幕灌浆技术的实质并不是从根本上隔绝渗流的产生, 而是通过将配置好的浆液灌入岩体或者土层的缝隙之中, 形成阻挡水流的帐幕, 以减小渗流量, 主要是作为防渗墙的补充手段使用。
(4) 控制性灌浆
这是一种新型的灌浆技术, 是对传统灌浆技术的改进和创新, 可以在兼顾工程质量和施工效果的前提下, 对灌浆施工的范围和规模进行控制, 从而保证灌浆施工的针对性和准确性, 降低无谓的浪费, 降低防渗成本。
4 结束语
总而言之, 水利工程对于社会经济的稳定和发展有着至关重要的作用, 其渗漏问题需要引起社会各界的高度重视。而在水利工程数量不断增加的现在, 对于软土地基的防渗施工问题也需要水利建设人员的努力研究。为了切实保证水利工程的安全和稳定, 保障其作用的充分发挥, 相关工作人员要对水利工程渗漏产生的原因进行分析, 并提出针对性的解决措施, 切实做好防渗工作, 推动水利工程建设的稳定发展。
参考文献
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软土地基处理水利施工 篇9
水利工程软土地基涉及到粘土的应用, 我们把粘土称之为淤泥, 这种淤泥质粘土具备良好的特性, 其孔隙比较大, 并且其天然含水量比较大。目前来说, 我国软土天然孔隙一般较大的, 其淤泥及淤泥质土的天然含水量在百分之五十到七十之间, 一般都是大于液限的, 其最高可以达到百分之二百。
这种粘土我们称之为淤泥, 这种淤泥有独特的评比标准, 其整体孔隙比必须要大于1但是需要小于1.5, 其整体的压缩性是比较高的。目前来说, 我国的淤泥及淤泥质土的压缩系数都是比较大的, 都是建立在软土建筑物应用上的, 在应用过程中, 会产生较大的沉降水平, 这里涉及到沉降的不均性特点, 正是这种不均性, 会导致建筑物出现开裂及损坏的情况, 其整体透水性比较弱, 软土的含水量比较大, 透水性比较小。这里也涉及到渗透系数的判断。正是因为其透水性的区别性, 如果土体受到荷载作用, 就会产生比较大的孔隙水压力, 从而不利于地基的压密固结。
在这个过程中, 我们也要进行灵敏度的分析, 保证软粘土的优化, 保证结构的控制, 避免其被破坏时的抗剪强度失衡问题。如果不能进行扰动性的控制, 很可能就会导致其显著性效益的降低。在这个过程中, 如果软粘土受到不良的扰动, 其强度就会降低, 从而影响其可用灵敏度。在这个过程中, 我们需要进行含水量的分析, 进行原状土及重塑无侧限抗压强度的控制。这里离不开软粘土的灵敏度的分析, 从而适应软土地基的工作需要, 避免出现地基土的扰动情况。
2 软土地基堤防稳定性方案的优化
为了做好软土地基的提防稳定性工作, 进行软土堤基的滑动破坏情况的分析是必要的。这里需要涉及到软弱堤基的变化情况, 需要做好软弱地基的剪应力的抗剪强度控制, 保证其整体的平衡性。要考虑到剪应力的增加情况。以及大堤施工过程中的中上部填土荷重的控制。因为降雨情况的出现, 会导致土体容重的增加。并且其水位降落也会出现一系列的渗流力情况。这里也涉及到地震或者打桩引起的动荷载情况。
除了上述的情况, 还有地震、打桩等引起的动荷载变化情况。这里面也有气候变化的干裂情况、冻融情况, 或者粘土夹层浸水而出现的软化及粘性土的蠕变情况。为了满足实际工作的需要, 进行提防工程的稳定性的分析是必要的。这里需要做好滑动面的土体的分析, 做好极限平衡条件下的不同作用力的应用情况, 保证滑动面的平均抗剪强度及平均剪应力的控制, 保证其安全系数的提升。
为了提升工作的效益, 需要落实好堤身自重挤淤法的应用, 进行堤身重量的提升, 从而保证流塑态的淤泥及淤泥质土的外挤分析, 保证堤身自重作用的分析, 从而满足实际工作的需要。实现淤泥或者淤泥质的孔隙水应力的分析, 保证其消散及有效应力的分析, 保证堤基抗剪强度的提升。在挤淤环节中, 为了实现均匀性的沉陷控制, 需要保证堤坡、堤身等填筑速度的控制, 保证其分期性的控制。需要进行投资效益性的分析, 进行施工周期的分析。从而满足地基的流塑态淤泥及其淤泥质土的分析, 保证工期的应用控制。
在块石的应用过程中, 进行抛石挤淤法的分析是必要的, 需要淤泥及其淤泥质土地基的应用分析, 保证其基础处的淤泥及其淤泥质土的分析, 从而实现堤基的整体加固。需要做好风化石料的控制工作, 保证堤基的良好处理, 实现抛填方向的控制, 需要针对软土下卧地层横坡工作进行分析, 保证横坡比的分析。需要按照相关的顺序从高向低处抛填。保证其反滤层的铺设。在这种应用方法中其整体施工技术比较简单, 投资性比较节约。非常有利于流塑态淤泥及淤泥质土地基的分析工作。
在实际应用过程中, 进行垫层法的分析是必要的, 从而保证其提防基底的分析, 做好相关的软土挖除工作。这里需要考虑到人工回填的碎石、石渣等材料的应用, 保证其持力层的应用, 做好就地取材的工作, 保证其价格的控制, 实现其整体施工工艺的优化。在该方法的应用过程中, 软土埋深情况也是我们需要考虑的, 也需要考虑到其开挖方量情况, 从而适合不同场合的应用。
在排水系统及加压系统的应用过程中, 我们可以进行预压法的应用, 保证地基内部的孔隙水的良好排出。需要实现相关排水系统的应用, 可以进行水平排水垫层、排水砂沟等的应用。除了做好上述的工作环节, 也要进行加压系统的应用, 保证堆载预压环节、真空预压环节、地下水位降低环节的协调。这里可以进行真空联合堆载预压法的应用, 实现相关环节的控制。
为了做好这个环节, 我们需要进行植被及表土的加固分析工作, 保证其砂垫层的铺设。这里可能也要进行塑料排水板的下插应用。需要进行砂垫层的排水管的横向布置控制, 保证地基的排水条件的良好改善。也可以进行砂垫层的密封膜的铺设。进行真空泵的应用, 保证密土模内部的地基气压控制, 从而实现其整体加固性的优化, 这里需要考虑到抽真空的处理应用, 从而满足淤泥质土地基的处理需要。针对那些流变特性比较强的软粘土可以不进行这种方法的使用。
在振冲法的应用过程中, 可以进行插入式混凝土振捣器机具的应用, 这里称之为振冲器, 其有上下两个喷水口。受到振动及冲击荷载的影响。其需要在地基中进行成孔, 再在孔隙内进行砂、碎石等材料的应用, 做好分层振实及其夯实的工作, 实现地基的有效加固。需要考虑考砂桩、碎石桩的初始强度的控制, 进行初始不排水抗剪强度的分析, 但是在这个应用环节中, 需要考虑到淤泥的应用特点, 不能进行太软淤泥或者淤泥质土的应用。
在桩孔应用过程中, 针对那些石灰桩、二灰桩可以进行新鲜生石灰的灌入。或者进行生石灰的适量粉煤灰、火山灰等的注入, 保证其整体的分层击实的控制, 这里需要考虑到生石灰的高吸水性、保证其整体膨胀性的控制, 从而有利于桩周土的挤密作用应用需要, 做好离子交换工作, 保证地基强度的有效提升。
在地基土的应用过程中, 我们可以进行旋喷法的应用, 需要进行旋喷机的应用, 保证地基的整体承载能力的控制, 保证地基防渗工作的优化。需要进行旋喷桩的注浆管分析。在喷嘴过程中, 需要保证其一定速度的旋转。这就需要进行高压喷射水泥固化浆液及土体的混合, 保证其整体的凝固性, 保证其良好的成桩性。相对于被加固的土体, 成桩的强度更加、压缩性更加好, 非常适合于进行冲填土、软粘土、粉细砂地基的加固工作。但是其有机质成分的地基土加固效果是比较差的, 需要做好慎重对待, 需要进行塘泥土、泥炭土等有机质成分的分析, 保证土层的良好控制。
3 结束语
除了要做好上述的环节, 进行强力夯实的控制也是必要的, 在其应用过程中, 夯锤需要起吊到非常高的地方, 从而保证锤的自由落体, 从而有利于土的夯实控制。更好的进行夯实后的土体的孔隙压缩优化。
摘要:为了满足现阶段水利提防工程的应用需要, 进行软土地基工作体系的健全是必要的, 应进行软基的有效加固, 保证建筑物地基土体力学性质, 保证其承载能力的提升, 满足当下抗滑工作稳定性的要求, 实现压缩变形的控制。针对我国当下水利工程的施工实践进行分析, 做好软土堤基的提防工程优化工作, 保证其整体修建环节的控制, 实现地基处理方式的优化, 做好水利工程的探讨工作, 实现整体效率的提升。
水利搅拌桩在软土地基中的应用 篇10
1 搅拌桩施工工艺的建立与发展
采用水泥等固化剂加固软弱地基的历史非常悠久。我国早在春秋战国以前就用石灰、粘土和砂子三合土修筑驿道。然而深层搅拌法却是由美国在第二次世界大战后研制成功的, 这种方法是从不断回转的中空轴的端部向四周被搅松的土中喷出水泥浆, 经叶片搅拌而形成水泥土桩。国内1977年有冶金部建筑研究总院和交通部水运规划设计院进行了室内试验和机械研制工作, 于1978年底制造出国内第一台SJB-1型双搅拌轴、中心管输浆、陆上型的深层搅拌机[1]。1980年初, 上海宝山钢铁总厂在三座卷管设备基础软土地加固工程中正式采用并获得成功。1984年国内开始由江阴市振冲器厂生产SJB型成套深层搅拌机械。从此以后, 由于搅拌机械的发展, 搅拌法才开始得以在我国大规模的应用开来。目前, 此法已广泛应用于地基加固、边坡支护、防渗工程项目中。
2 搅拌桩的原理
水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂, 利用专门的机械设备把水泥浆或水泥粉喷入被加固的软土中, 并将软土和水泥浆 (或粉) 充分混合, 利用水泥和软土发生的一系列的物理-化学作用, 使软土硬结成具有整体性, 水稳定性的优质地基。实践证明这种复合基础较天然基础的承载能力有很明显的提高。水泥和软土发生的物理化学作用主要由以下三个方面:水泥的水解和水化反应, 粘土颗粒与水泥水化物作用, 碳酸化作用。
3 搅拌桩的作用特点和适用范围
(1) 软土的特性。
软土主要由细土粒组成, 通常情况下是不可以直接用作地基的, 需要经过人工处理。《岩土工程勘察规范》 (GB50021-2001规定, 天然孔隙比大于或等于1.0, 且天然含水量大于液限的细土粒为软土, 包括淤泥, 淤泥质土、泥炭和泥炭质土等[2]。
(2) 水泥搅拌桩的优点:水泥搅拌法由于将固化剂和原地基软体搅拌混合, 因而最大限度的利用了原有资源;增加原有地基的承载能力, 减小建筑物的不均匀沉降提高建筑物的稳定性, 减少地下水的渗透等;搅拌工艺合理, 在地基加固过程中无振动、无噪音、对土无侧向挤压, 对邻近的建筑物影响较小, 能有效提高地基的强度;与钢筋混凝土桩相比, 节省了大量钢材, 施工周较短, 建筑成本低廉, 经济效益显著;并可根据上部结构的需要, 采用不同的加固型式, 样式灵活。
(3) 搅拌桩适合于加固各种成因的饱和软粘土, 目前国内一般用于加固较厚的淤泥、粉土和含水量较高且地基承载力不大于120k Pa的粘性土地基。
(4) 适用工程对象, 作为建筑物的地基、厂房内具有地面和在的地坪;进行大面积的地基加固;作为水中的堤坝的地基, 以阻止地下水的渗透, 减少建筑物的沉降等。
4 搅拌桩的施工
搅拌桩的施工工艺主要有:搅拌机的定位;预搅下沉;制备水泥浆;提升喷浆搅拌;重复上、下搅拌;清洗和移位。
搅拌机的定位, 定位之前必须根据施工范围进行场地清理, 清理完成后根据建筑的中心线分别进行放线, 按照设计要求布桩定位、编号。检查机械设备操作人员、记录员, 现场管理及检测人员等的到位情况。搅拌机安装定位, 接通输送泵及贮料罐, 接通电机电源开关。水泥浆的配合比通过实验来确定, 所有准备工作完成后, 启动搅拌机, 搅拌机借助自身重量以0.4 m/min~0.7m/min速度搅拌至需要加固的设计深度;搅拌机搅拌过程中, 启动输送泵将将固化剂压入土中, 搅头提升速度为0.3 m/m i n~0.5 m/m i n;提升的过程中要匀速、输送要均匀, 不得间断, 直至第一次喷搅完成, 复搅也是采用同样的方法, 一般是二喷二搅。
5 技术要点
(1) 预搅下沉时, 需要严格控制下沉的速度, 以利于土体和水泥浆的搅拌均匀。
(2) 水泥浆应在搅拌机中不断搅拌, 以防止水泥浆的离析。
(3) 严格控制搅拌机的提升速度, 以防出现断浆或停浆现象, 当操作不慎出现断浆现象时, 应将搅拌头下沉0.5m后重新压浆、提升。
(4) 当桩顶设计标高与地面接近时, 应待搅拌头提出地面停机后, 再利用其自身重量对桩顶加固下压以保证桩头的密实性。
(5) 钻头的磨损不应大于10mm。
(6) 为预防突发情况, 现场要有备用的输送管及发电机组。
(7) 严格控制预搅、复搅的高程。
(8) 为了指导施工, 施工前应进行试桩。
6 对搅拌桩的几点认识
目前对搅拌桩的理解有很多误区, 在结构设计人员和投资方中, 很多人用混凝土桩来比拟搅拌桩, 其实二者的结构和力学特征截然不同, 混凝土是构成混凝土桩的主要材料, 混凝土的特点是强度高, 压缩性较低, 所以在一般忽视混凝土桩的可压缩性, 把它看做“刚性桩”。但水泥土搅拌桩的主要材料是一种被称为“水泥土”的特殊混合物, 水泥土中的水泥矿物是呈分散形态散布于原有得土颗粒之间, 水泥矿物并不相互接触, 所以在搅拌桩受力时, 水泥矿物所承载的力作用甚微, 水泥土的强度与压缩性与混凝土都有很大差异, 所以一般认为搅拌桩是“柔性桩”。水泥土的抗压强度和压缩模量变化幅度很大, 主要由三个因素决定:一是原土结构特性;二是水泥矿物的掺入量;三是水泥矿物的分布的均匀性。因此, 可以通过提高搅拌桩的均匀性来提高搅拌桩的强度, 但是, 制约固化剂的均匀性有多方面的因素, 如施工时的钻杆旋转和晃动, 桩中心处于与地面相通的状态, 固化剂直接从桩周向桩中心, 或是由桩底向桩口, 于是会在桩心部位出现大量的纯固化剂块。还有目前各类的搅拌桩桩机都是边旋转边竖直方向移动, 搅拌叶片每隔5cm~10cm转一圈, 水泥也只能像螺距一样有间隔的螺旋状的掺如土体中。
7 结语
近年来, 随着地基处理技术的发展和推广应用, 搅拌桩技术在土木工程中的应用日益广泛。现在虽然水泥搅拌桩作用机理、设计理论及施工技术的研究日趋成熟, 但是由于地基处理是一种比较复杂的工程, 对技术要求十分严格, 因此, 在具体的施工过程中, 还要求我们的施工人员因地制宜, 谨慎对待。本文主要总结了最近几年的搅拌桩技术, 回顾了搅拌桩的发展历史, 提出了一些自己的认识和看法, 以便更好地将这种技术应用于工程实践。
摘要:随着我国水利建设的迅猛发展, 搅拌桩技术因其自身的优点而在各项建设中得到了广泛的应用, 本文将综述近年来的搅拌桩施工工艺, 着重于施工要点, 并提出了自己对于施工工艺的认识。
关键词:搅拌桩,施工工艺,应用范围
参考文献
[1]地基处理手册编写委员会.地基处理手册[M].北京:建筑工业出版社, 1988:400~401.
软土地基处理水利施工 篇11
关键词:碎石桩;软土地基;施工工艺
1 工程概况
本工程位于德化宝美工业区,华美陶瓷有限公司综合车间,七层计7845 m2,基础采用独立柱基础和条形基础(浅基础),砖混结构,该商住楼基础持力层为第③层可塑状粉质粘土,其承载力特征值fak=180kPa(设计值);该商住楼西段原为地势低洼的鱼塘,后经人工回填,结构松散,该回填土平均厚度为3.0~5.0m,最大厚度约7.0m;该楼基础持力层埋深在4.0~5.0m,但局部最大埋深达17m。为了节约工程成本,缩短工期,业主召集设计、勘察、施工等单位进行研讨,提出如下两种方案:(1)大开挖基础,即采用土方施工机械进行挖掘至基础持力层,对于局部持力层埋深大的范同,采用钢筋混凝土结构(大开挖至5.0m后),采用钢筋混凝土或毛石混凝土回填至地面。但由于该拟建商住楼西面、由面距既有建筑物较近,加上地表水水位浅,其边坡自稳定性差,基坑大开挖坑壁极易坍塌,因此在基础大开挖前,必须采取基坑支护结构。(2)对原鱼塘范围内的基础底部以下、持力层以上的软弱地基土进行加同处理,使其承载力特征值fak≥180kPa,以满足设计要求。经综合考虑工程造价和工期等因素,业主决定选择第二种方案。我公司受业主委托,承担了该楼软土地基加同处理施工任务。
本工程采用碎石桩对该软土地基进行加同处理,受停水停电影响,10月15日完工,共完成碎石桩450根,桩孔累计进尺3024.20m,总的理论灌注量301.65m3,实际灌注量588m3。经检测,碎石桩桩体承载力特征值fpk=400kPa,处理后桩问土承载力特征值氐=180kPa,加同后形成的復合地基土承载力特征值fspk=195.6kPa,满足设计及规范要求
1.1 施工场地基本情况
施工场地基本平整,但场地内堆放有较多建筑材料,且地下障碍物如旧基础等较多,给施工带来较大困难;施工场地由面12.50m处为一幢七层居民楼,西面12.00m处为一幢七层居民楼,与既有建筑物距离较近。
1.2 场地工程地质条件
(1)岩土工程地质特征
根据工程地质勘察资料,场地内各岩土层由上而下依次分述如下:
第①层杂填土(Q):灰~灰黑色,主要由粘土、煤灰、煤渣、片石、砖块等建筑垃圾组成,结构松散。该层可分为上下两个亚层:上部主要由混凝土地板、煤渣、片石、砖块及粘土组成,呈软塑状,层厚1.0~2.0m;下部主要由煤灰、淤泥、淤泥质粘土组成,呈流塑一软塑状,富含有机质土,具腥臭味;层厚0.80~7.00m,厚度变化较大,堆填时问约5~8年,未完成自重同结,该亚层主要分布在原鱼塘范围内,其标准贯人试验实测锤击数为l2击,其承载力特征值fak=60~80kPa。
第②层软塑状粉质粘土(Qal):灰黄、灰绿色,土质均匀,土体饱水、呈软塑状,岩芯变形,无摇振反应,干强度及韧性低。该层顶面埋深7.00m,揭露厚度2.00m。该层标准贯人试验实测锤击数为5击,其承载力特征值fak=130kPa。
第③层可塑状粉质粘土(Qal):棕黄、灰黄色,呈可塑状,局部呈硬塑状;土体结构较致密,土质均匀,切口粗糙,手搓具轻微砂感,粉粒含量自上而下渐高,韧性及干强度中等,无摇振反应。顶面埋深0.80~9.00m,揭露厚度5.00~l1.60m。该土层压缩系数(al-2)为0.31~0.24MPa-1,平均值为0.28MPa-1,属中压缩性土,标准贯入试验实测锤击数为6~15击,其承载力特征值fak=l80kPa。
(2)场地内水文地质条件
该场地内地下水主要为上层滞水,地下水初见水位埋深为0.5~1.0m,稳定水位埋深为1.20~1.50m,属上层滞水,水量小,主要接受大气降水和地表排污水的入渗补给。该地下水的水质类型为HCO3-Na+型,其PH值为8.40,对混凝土结构无腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。
2 碎石桩加固机理与桩间距、置换率等技术参数的确定
2.1 碎石桩加固机理
碎石桩加同机理:本工程软土地基加同拟采用排土法碎石桩,即通过成桩机械将不良地基土强制排出,并采用碎石进行置换,而对桩间土挤密效果不明显,在地基中形成具有密实度高、直径大的碎石桩体,它与原地基土构成复合地基,共同承担上部荷载。
2.2 桩问距、置换率等技术参数的确定
(1)根据加固处理后复合地基承载力特征值fspk=l80kPa要求,结合以往施工经验,预计桩体承载力fpk=450kPa,参照振冲桩公式fspk=mfpk+(1-m)fsk和m=d2/de2确定置换奄夏。式中fspk'-振冲桩复合地基承载力特征值(kPa);fpr舷体承载力特证值(kPa);k—处理后桩问土承载力特征值(kPa),取天然地基承载力特征值,fsk=6OkPa;m—桩土面积置换率;d—桩身平均直径(m),取0.50m;de—单桩分担的处理地基面积的等效圆直径(m)。经计算,m=30.8%,de=O.90m。
(2)按等边三角形布桩,则桩问距S按公式de=1.05s计算得,s=O.95m。
3 碎石桩的施工技术
3.1 加固范同的确定
根据有关规范要求,碎石桩加同范同应根据建筑物的重要性和场地条件及基础类型进行确定,本工程采用独立和条形基础,因此加同范围为基础外缘扩大1排。
3.2 桩位布置与确定
桩位布置:因本工程基础采用独立和条形基础,故采用等腰三角形布置;桩位确定:根据甲方提供的拟建建筑物四个角点及各轴线位置,采用经纬仪和钢卷尺测放各轴线,采用钢卷尺测量放桩位,桩位测量允许偏差2cm。
3.3 施工顺序
因该施工场地距既有建筑物较近,结合本工程实际情况,碎石桩施工顺序采用背离既有建筑物方向进行施工。
3.4 加同深度
碎石桩加同深度:桩端进人持力层1.0m以上且桩长不小于4.0m。
3.5 成孔技术
(1)钻机就位安装:钻机就位安装时,保持取土器和沉管垂直于地面,对准桩位,桩位允许偏差控制在5cm范围内,设备安装水平、稳固、周正,并保证施工中不发生移位。
(2)成孔方法:由于施工场地内上层滞水水位高、回填土厚度大,为确保成孔质量,采用冲击取土、跟管钻进方法成孔,桩孔直径不小于φ500mm。
(3)成孔深度:根据工程地质勘察资料,桩端进人持力层lm以上,并保证桩长不小于4m。施工过程中,桩端进人持力层后,由乙方通知勘察单位对取上岩(土)样进行现场鉴别与确认,确保桩端进入持力层深度满足设计要求。
(4)成孔质量检企验收:桩孔深度满足设计要求后,由现场工程技术人员对桩孔直径、深度、桩端进入持力层深度、垂直度等检查验收,其中桩孔垂直度允许偏差小于1%。
3.6 成桩技术
(1)碎石挤密桩成桩材料:采用2-4cm的碎石,含石粉或泥量≤5%。
(2)碎石挤密桩成桩方法:采用自下而上、分层夯实成桩的方法进行。为确保桩身碎石密实,每填充厚30~50cm的碎石,用夯锤(500k9)、落距5-8m进行夯实,锤击数8~l2击。为确保桩身碎石桩不受桩外淤泥等杂质浸染,当下一桩段碎石夯实好后,在钢护壁管内再加碎石夯实0.8~1.Om方能将管往上拔0.5m,后进行上一段桩孔碎石的夯实,采用连续加料锤击夯实;当贯人碎石夯实成桩的高度超过钢护壁管的长度时,往管内再加入0.5m碎石后方能拆卸护壁管。同时在桩顶加夯实0.5~1.0m的碎石,防止因拔管造成密实碎石桩松动和缩径。
3.7 施工注意事项
(1)为保证桩位的准确性,测量定孔位时应按有关规范要求进行,严格控制其允许偏差;同时在安装和施工过程中发现钻机移位或偏差时,应及时纠正。
(2)保证桩孔的垂直度,在安装和施工过程中经常检查钻机是否水平、周正;沉管时应校正是否垂直,严格控制桩孔垂直度偏差。
(3)桩端应进人持力层1.0m以上并保证桩长不小于4.0m,如遇桩端持力层岩性无法判别时,应及时通知勘察单位对其现场鉴别与确认。终孔验收时,应检查桩端人岩深度和桩长是否满足设计要求;桩孔深度在满足桩长和人岩要求同時应尽可能少地破坏原状地基土。
(4)在碎石夯实成桩过程中,应采取分层夯实,通常情况每次灌人30~50cm碎石,夯击8~10锤;特殊情况下,每层最多灌人不得超过l00cm,同时增加夯实锤击数。
(5)在碎石夯实成桩过程中,应尽量保持夯实成桩的连续性。
(6)夯实成桩过程中,套管内的碎石料应保持一定的高度;同时每段成桩不要过大,如发生排碎石不畅时可适当加大拔管高度。
(7)为确保桩顶桩身强度和因拔出沉管造成桩身松动或缩径,应超灌一定高度的碎石。
(8)碎石桩施工前期,应根据施工设计要求进行试桩,对设计技术参数进行验证,并应根据试号令结果及时调整设计参数,如桩间距增加或减少,以满足设计和经济合理性的要求。
(9)碎石桩施工过程中,还应适当抽检,并应根据抽检结果及时调整施工技术或设计参数。
(10)当桩身缩径造成碎石灌人量未能达到设计灌人量时,应在该桩附近补1根桩。
4 碎石桩加固效果检测
据检测单位提供的检测报告,碎石挤密桩加固效果检测桩身采用重型圆锥动力触探原位测试手段进行,检测结果:碎石桩桩体承载力特征值fpk=4OOkPa;桩间土采用标贯、重型圆锥动力触探等原位测试手段进行,检测结果:承载力特征值fsk=180kPa。加同处理后形成的复合地基承载力大幅度提高,其承载力特征值fspk=195.6kPa,满足设计要求。
5 施工体会
(1)排土法碎石桩加同施工工艺简单,操作方便,工程成本低;但施工工期稍长些。若采用振冲挤密法碎石桩,可适当缩短工期。
(2)碎石桩在软弱地基土加固处理中的加同效果明显,由碎石桩及其周同的土体共同承担上部建筑物的载荷,但必须做好褥垫层。
参考文献:
[1]叶观宝著.《地基加同新技术》[M].第二版,2002年3月.
论公路软土地基施工处理方法 篇12
软土路基危害主要体现在下两个方面:(1)强度及稳定问题。当软土路基的抗剪强度不足以承受路堤及路面外荷载时,软土路基会产生局部或整体剪切破坏,造成路堤塌方、失稳及桥台破坏。(2)沉降变形问题。当软土路基在上部荷载及外部荷载作用下产生过大的沉降变形时,会影响道路正常使用。特别是产生过大的不均匀沉降时,会造成路面开裂破坏,结构物与路堤衔接处差异沉降,引起桥头跳车,涵身、通道凹陷,沉降缝拉宽而漏水;路面横坡变缓、积水,从而引起路面损坏等。
二、软土地基表层施工处理。
表层处理通常用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、铺设或增添材料等办法,提高地表强度,防止地基局部剪切变形,保证施工机械作业;同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有:表层排水法、砂垫层法、铺设材料法、添加剂法等。
(一)表层排水法。
对土质较好因含水量过大而导致的软土地基,在填土之前,地表面开挖沟槽,排除地表水,同时降低地基表层部分的含水率,以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果,应回填透水性好的砂砾或碎石。
沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水;填土沉降要注意坡度的变化;不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土;沟槽的间隔要尽可能加密,以增大排水能力,即使有部分沟槽被切断也不会防害整体排水。
沟槽的构造沟槽尺寸一般取宽0.5m,深0.5~1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂(砂砾)回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖,横向盲沟一般间距10~15m布置。沟槽内埋设多孔排水管时,必须用优质反滤层加以保护。
(二)砂垫层法。
对于地基上部软土层极薄且含水量大时,在软土地基上敷垫厚0.5~1.2m左右的砂垫层。这样可达到固结软土层,使砂垫层起到上部排水层的作用;同时,砂垫层又成为填土内的地下排水层,以降低填土内的水位;在进行填土及地基处理施工时,为施工机械提供良好的通行条件。
砂垫层施工时应设放样板。摊铺作业一般采用自卸汽车与推土机联合操作。要尽量做到均匀一致。用透水性差的粉土作填料时,其坡脚附近的砂垫层一旦被土覆盖,就有可能妨碍侧向排水,因此对砂垫层的端部要妥善处理。
(三)敷垫材料法。
对于地基土层不均匀,可能发生局部不均匀沉降和侧向变位,可利用所铺垫材料的抗剪和拉抗力,来增强施工机械的通行,均匀地支承填土荷载、减少地基局部沉降和侧向变位,以提高地基的支承能力。铺垫材料主要有化纤无纺布、土工布、玻璃纤维格栅等被广为采用。
(四)添加剂法。
对于表层为粘性土时,在表层粘性土内渗入添加剂,改善地基的压缩性能和强度特性,以保施工机械的行驶。同时也可达到提高填土稳定及固结的效果。添加材料通常使用的是生石灰,熟石灰和水泥。石灰类添加材料通过现场拌和或厂拌,除了降低土壤含水量、产生团粒效果外,对被固结的土随着时间的推移会发生化学性固结,使粘土成分发生质的变化,从而促进土体稳定。
三、粉喷桩加固施工
(一)施工设计。
粉喷桩施工前应准备下列施工技术资料:施工场地的工程地质报告,土工试验报告,室内配比试验报告,粉喷桩设计桩位图,原地面高程数据表,加固深度与停灰面高程以及测量资料等。
场地平整、清除障碍。如场地低洼,应回填粘性土;施工场地不能满足机械行走要求时,应铺设砂土或碎石垫层。若地表过软,则应采取防止机械失稳措施。施工机具准备,进行机械组装和试运转。粉喷桩的施工工艺根据设计要求的配比和实测的各项施工参数通过试桩来确定。试桩一般为5根,通过试桩来确定钻进速度、提升速度、搅拌速度、喷气压力、单位时间喷粉量等。粉喷桩所用的水泥应符合设计要求,并有产品合格证,并经室内检验合格才能使用,严禁使用受潮、结块变质的加固料。
(二)施工注意事项
1控制钻机下钻深度、喷粉高程及停灰面,确保粉喷桩长度。2严禁没有粉体计量装置的喷粉机投入使用。3定时检查粉喷桩的成桩直径及搅拌均匀程度。对使用的钻头定期复核检查,其直径磨耗量不得大于2cm。当钻头提升至地面以下0.5m时,喷粉机应停止喷粉。4当喷粉成桩过程中遇有故障而停止喷粉,在第二次喷粉接桩时,其喷粉重叠长度不得小于1m。粉喷桩施工时,泵送水泥必须连续,固化材料的用量以及泵送固化材料的时间应有专人记录,其用量误差不得大于±1%。
四、竖向排水固结法施工。
在粘性土地基中设置垂直的排水柱,以缩短排水距离,促进地基排水固结,增加抗剪强度。由于垂直排水柱所用材料不同,分为砂井和纸板排水两种。砂井排水法根据砂井的施工方法不同,可分为打入式、振动式、螺旋钻式、水射式及袋装式等。本法很少单独使用,多与加载法或缓速填土法并用,对层厚大,均质的粘土地质最为有效;对泥炭质地基效果稍差。
(一)施工设计。
地基处理范围,为了稳定,以填土坡面下为处理对象;为防止沉降,主要以路基顶面宽度下作为处理对象。设计排水砂井时,首先假定施工方法、砂井直径、排水距离和改良范围。然后进行稳定及沉降计算,若不能满足时,修正假定数据,再进行计算。注意事项:查看是否有砂层存在;防止扰动四周土壤,避免降低透水性或地基强度。宜取尽可能宽的排水间距。一般情况水平向固结系数Ch为竖向的固结系数CV的数倍,但是由于砂井打设方法不同,实际Ch只能达到CV甚至小于CV的值;砂井中的砂,在固结过程中起到排水通路的作用,因此必须长期发挥良好的透水性能。通常采用干净优质的粗砂。
(二)施工方法。
铺砂。在砂井施工之前,地表面先铺一砂垫层。并设置排水沟,使填土内不致有较高的地下水位。打入排水砂井。其方法有打入式、振动沉桩式、射水式、螺旋钻进式及袋装式等。无论何种方式一般的沉入深度为15~20m,超过这一深度工程费用明显增大。
五、软土地基施工控制
(一)施工放线。
施工之前先用全站仪放出中桩。再用水准仪测其标高,放出路堤脚线,根据各段软基对应的软土路基设计图所示放出换填边缘线。然后再用白灰洒出边缘作为施工过程的控标志。
(二)开挖地基。
在开挖过程中观察基地的渗水量。若渗水理较小,应边挖边观察分析其土质情况,直至挖至粉砂土层,及时回填碎石土,并保证填料高度比水平高出30cm。若渗水量较大。将基底挖成沿路横向3%的横坡,以便积水可以集中从路边线处排出,并考虑采用抛石挤淤的施工工艺。连续作业进行填筑。以免造成水分浸入填筑层。
(三)基地检测。
在所挖基底土质符合情况下,用触探仪检测其地基承载力。局部挖深不满足规范和设计要求的进行局部处理,经自检、抽检合柜后,方可分层填筑。
(四)换填处理。
在地基开挖好盾填料之前,先根据填筑长度和宽度计算其每层填筑用料量,再根据每个车拉料数量,可计算出填筑段所需料的车数。填料厚度采用在开挖边缘线处插竹竿挂控制,用自卸翻斗车运碎石土至路边缘线,再用推土机推到基底进行进退式布料,然后用平地机整平。
结束语。
软土地基这个问题算得上是公路建设常遇的"通病", 关于这方面的研究和处理方法也很多。软土地基的处理质量直接影响到路基的基础承载力, 也是保证道路建成后安全、高效运营的关键。但是我们还是要不断加强自身学习, 探讨出更有效的方法出来。
摘要:软土地基通常是指地基承载力达不到其上面的构造物要求的承载力, 或虽在构造物施工时能达到要求, 但在后期使用过程中由于地基本身的原因或水的原因, 使得地基失稳, 造成构造物沉降过大或不均匀沉降以致彻底破坏构造物的不良地基。本文主要分析了软土地基对公路的危害, 并提出了有关公路软土地基施工处理方法。
关键词:软土地基,危害,处理方法
参考文献
[1]杨栋.公路路基施工技术[J].科技信息, 2008 (22) .
[2]沈浩.公路软土路基处理加固施工技术[J].黑龙江科技信息, 2008 (6) .
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