浅谈河道整治软基础处理加固技术方法应用

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年第9期   作者:党海平
[导读] 河道治理工程中常常遇到软基问题,软基主要是由淤泥、淤泥质土、冲填土或其他的高压缩性土层形成的地基,为了确保河道整治工程质量,满足河道正常施工和后期运行。

        党海平
        中国水利水电第十四工程局有限公司,云南 昆明 650000
        摘要:河道治理工程中常常遇到软基问题,软基主要是由淤泥、淤泥质土、冲填土或其他的高压缩性土层形成的地基,为了确保河道整治工程质量,满足河道正常施工和后期运行,需从软基自身特点和现场施工多因素考虑采取最佳的河道软基础加固处理方案,确保河道整治软基础加固效果满足设计图纸和河道后期运行相关要求。
        关键词:软基加固;施工技术;河道整治;施工应用
        引言:
        近几年,随着我国市场经济的不断发展,河道在一个城市发展中越来越凸显出其重要的地位,河道的坚固、美观是城市一道靓丽的风景线,河道的坚固、美观与河道整治基础处理方案至关重要。尤其是河道软基础处理方案选取对城市河道施工及后期运行产生较大影响。
   1 软土地基的特点分析
        软土是指天然含水量大、压缩性高、承载力低的一种软塑到流塑状态的饱和粘土,主要是淤泥和淤泥质土,多数都是由水流的常年冲击沉淀形成的,软基础就是由具有以上这些特点的粘土和粉土构成的。具有孔隙率及含水率大、透水性小、承载力低、抗滑能力弱等特点。
        1.1含水率及孔隙大
        含水率及空隙大是软土地基最明显的特征之一,尤其是在我国东部沿海地区,软土由于其形成及所处的环境的特殊性,软基内含有大量水份和空隙,造成软土地基具备承载力低、含水率高、抗滑能力弱等诸多不满足河道整治新建构筑物基础施工特性,若河道整治工程设计图纸和现场施工过程中不采取最佳的软基处理施工方案,将极大严重阻碍河道整治工程各项施工作业的顺利进行。
        1.2流变性及触变性较强
        流变性及触变性较强也是软土地基的特征体现,在河道整治工程施工过程中,若针对软土基础流变性和触变性较强的特性不采取科学有效的处理措施,将严重影响河道新建构筑物的结构安全稳定性。
        1.3压缩系数强、抗剪能力差
        由于软土地基的强度较低,内部有许多空隙存在,因此其压缩系数强、抗剪能力较差。软土地基的这种特性不仅严重影响河道整治工程的顺利进行,也会极大降低河道整治工程新建构筑物的安全设计使用年限,从而极大的增加了河道整治工程施工的复杂性和施工难度。因此在河道整治现场施工作业过程中,须严格按照设计图纸并结合施工现场实际情况使用最合理的软地基处理方案进行现场施工作业,确保河道整治工程施工质量满足设计图纸和验收规范相关要求。
   2 软土地基存在的危害性
        河道软基础具有孔隙率及含水率大、透水性小、承载力低、抗滑能力弱、触变性强等特点。软地基现场施工过程中若处理方案不合理,不仅会对河道新建构筑物结构安全造成一定的影响,同时也会对河道两岸建筑物、地面结构安全稳定性造成一定程度的影响,严重阻碍了河道整治工程按期完工交付使用。
         3 软土地基正确处理的重要性
        由于河道软基础的存在对河道整治工程施工造成诸多潜在安全生产隐患,严格按照设计图纸结合现场软土地基呈现的诸多特性采取最佳软基处理方案就显得尤为重要。软地基处理的目的就是利用置换、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法,对地基土进行加固,以改善压缩层内一部分或全部地基土的强度、压缩性、渗透性、动力特性和特殊土地基特性;通过对河道整治工程软基实施最佳的处理方案,能从根本上达到改善河道软土地基渗透性、提高地基密实性、土质抗剪强度、增强河道地基安全稳定性、增加河道地基抗滑性等诸多特性,不仅确保河道整治工程新建结构物地基承载力满足设计图纸和相关规范要求,同时也确保了河道整治工程现场施工作业过程中沿河左右两岸建筑物和路面结构安全稳定性。从根本上实现工程施工成本的过程有效控制,确保了河道整治工程按期保质保量交付运营使用。


   4 河道整治软基础加固技术选择应用
   对河道软地基处理的方法目前多种多样,就目前河道整治整治工程软基础常用的几种加固处理技术方案简单介绍如下:
    4.1 换土垫层法
        换土垫层法主要是将河道开挖基底软弱土或不良土铲除,采用回填抗剪强度较高,压缩性较小的岩土材料,如砂、砾石、混渣等作为持力层。垫层厚度一般不小于50mm且不超过3m;垫层能有效的扩散基地应力,可提高地基承载力、减少沉降。该技术适用范围较广,能适用于各种软弱土地基,但不适用于垫层下地基持力层土的压缩模量低于2.5mpa的地基。基坑开挖完成垫层铺设前应及时完成验槽,清除浮土,垫层铺设前应避免扰动地基软弱土层表面;否则坑底土的结构遭到破坏后,其强度会显著的降低。砂、砂石垫层底面铺设要确保在同一标高上,对于人工级配的砂石垫层,应将砂石搅拌均匀后,再铺设捣实。采用该施工工艺最大的优点及时能够就地取材,施工工艺简单,在保证河道软基处理满足设计规范要求的基础上极大降低软基处理施工成本。河道软基通过该处理方案能显著减少河道总沉降量,有效的控制河道基础剪切变形,增加河道地基承载力。
         4.2 挤淤置换法
        挤淤置换法主要是通过抛石或者夯实回填碎石置换淤泥达到加固地基的目的,将规格尺寸符合要求的片石或者块石通过挖掘机,推土机现场施工作业,人工配合的方式分层投入河道软土中,将河道淤泥挤出,从而达到提高地基强度的目的;施工进场块石材料采用不容易风华的石料、石块规格尺寸不小于0.3m、石料强度不小于30MPa,块石抛填施工作业应遵循由低至高.由中间向两边挤的原则进行分层抛填,第一层块石抛填厚度以能上大型机械,块石无明显下沉为合格要求,验收符合要求后方可进行第二层块石抛填施工作业;块石抛填施工完成应及时进行块石整平和碾压,施工全过程做好块石抛填沉降监测;若块石抛填、推平、碾压施工全过程完成后监测结果异常,需再次增加一层块石抛填、推平、碾压全过程现场施工作业,直至沉降监测结果满足要求后方可进行下到工序施工。该处理方法主要适用于河道软基为淤泥或淤泥质土且厚度小于4m。通过对河道软基进行块石抛填,能够有效的减少河道基础总沉降量,控制河道基础剪切变形,增加河道基础抗滑能力。
         4.3 水泥深层搅拌桩
        在河道整治工程中,对于河道软基为淤泥、淤泥质土、有机质含量较高时通过采用水泥深层搅拌桩,通过深层水泥搅拌桩在地基将软土或沙等和固化剂强制拌和,使软基硬结而提高地基强度。对于河道软基开挖呈现为软炭土或地下水具有侵蚀性时,应通过实验确定其适用性,施工之前应做好施工场地三通一平,对水泥搅拌桩施工部位提前完成测量放线标注,确保桩位准确无误,水泥深层搅拌桩正式施工之前要通过试桩实验(不少于3根桩)确定各项施工工艺参数,施工过程中严格控制好喷浆和停浆时间,确保每根桩连续施工作业且一次成型。对于停电、机械故障等以外情况的发生,施工现场应及时做好相关记录,在12小时内及时采取补喷措施,补喷重叠段应大于100cm,超过12小时采取补桩措施。
         4.4 高压喷射注浆法
        在河道整治工程中,对于河道软基为淤泥、淤泥质土、有机质含量较高时通过采用高压喷射注浆法加固技术,该软基处理方法具有增大地基强度、提高地基承载力、止水渗漏等多种功能;从而从根本上实现对河道软基处理加固的技术要求。对土中含有较多大粒径块石,植物根茎或过多的有机质时,应根据实验确定其适用范围,对地下水流速较大,浆液无法凝固、永久冻土及对水泥有严重腐蚀性的地基不宜使用。
        高压喷射注浆法施工投入的机械设备简单灵活,施工作业人员通过运用喷射注浆加固处理技术,能够取得较为提出的加固效果。施工人员利用高压设备,在软土路基土层之中,喷射一定量的固化剂,将原来的软土路基结构完全破坏,保证固化剂和土层充分融合,形成稳定的整体。从而达到河道软基处理加固的技术要求。
        结束语
        目前城市河道软基处理的施工方式多种多样,并且随着城市河道整治工程施工技术的发展而不断得到提升,河道软基处理方案选取需要更多的技术人员结合现场施工要求和施工需求选择正确的软基加固技术;采取合理的河道软基处理方案不仅确保河道整治工程工程质量验收符合相关的标准及要求,而且还为周边居民的休闲娱乐营造更安全的舒适环境。
        参考文献:
        [1]龚晓南.地基处理手册(第三册)[M].北京:中国建筑工业出版社,2008
        [2]陈浩.水利工程软土地基施工[J].城市建筑理论,2009(12):231-232.
        [3]陈兆延,陈兆鹰.软基加固施工技术在道路施工中的应用[J].山东工业技术,2017(11):133.
       
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