罗娜
濮阳市引黄工程管理处 河南 濮阳 457001
摘要:在水利工程中,特别是河道整治工程建设中常常会遇到软弱地基问题。水泥搅拌桩技术作为一种软弱地基加固处理方法,具有工程造价低、对土体扰动小、工艺简便、效果好等优点。了解、掌握水泥搅拌桩技术在水利工程建设中的工艺要求和应用情况,有利于更好地推进工程建设、推动行业高质量发展。
关键词:水利工程;施工;软土地基;处理方法
引言
软土地基强度低、含水率高、孔隙比大。为解决陆域形成后软土地基的沉降和稳定性问题,往往要求软土在荷载作用下充分排水,使软土的天然强度随固结逐渐提高。由于软土的渗透性差,常需要为加速排水固结而采取措施。该区域软土夹杂较多粉砂薄层,具有一定的层理构造,为水平渗流提供了良好的条件,有利于土层横向排水固结,同时在软土中设置砂井、袋装砂井、塑料排水板等纵向排水通道,可加速地基排水固结的速率。
1水利施工中软土地基的特点与危害
1.1土质分布不均
软土地基土层结构比较复杂,会有多种成分的土壤混杂,按照土层深度排布,各层之间会有明显的性能差异,土质密度并不均匀,不同土质的承载性有差异,会对地基构造产生不同的影响,如果在施工前未对软土地基加以处理,会导致基础工程的强度不达标,上部水利工程在施工后期会出现不规则塌陷,影响水利工程的质量和安全。
1.2强度较低
深水软土地基与常规公路地基施工存在较大的差异,其主要特征为软土地基在触摸时极易发生形变。产生此种现象的主要原因在于软土地基内部含有大量的絮凝类物质,此种物质在深水中以一种固态结构存在,尽管此种结构的稳定性较高,但在实际施工中,深水对其干扰性较大,尤其在作为地基使用过程中,会由于受区域地质振动干扰,导致稳定性差的问题。这些问题的发生均会导致不同程度的地基沉降,因此在管理港区进港航道深水软土地基施工工序过程中,此方面属于重点也是难点。为了降低外界相关因素对其的干扰,解决在施工管理过程中工程存在的相关问题,针对其施工工序,提出一种管理方法,以此确保软土地基工程有序实施。
2水利施工中软土地基处理技术的应用要点
2.1水利工程地基处理施工的准备工作
在水利工程施工前,需要对地基进行处理,主要是针对水利工程地基的强度以及面积进行施工的准备工作。一般情况下,水利工程地基基础施工都是采用从线到面的施工方式,先做出一条具有分割作用分割线路,然后在这条分割线路的基础上,对水利工程地基施工的整体面积范围进行系统的了解。另外,当根据水利工程的需要确定好地基的施工面积后,就要开始考虑水利工程地基的排水系统,要根据地基以及地质的实际情况,对排水系统进行专业合理的设计,以保证水利工程地基基础施工的质量。同时,水利工程的地基施工处理方式,也要根据水利工程的建筑结构,选择合理的地基施工技术,保证水利工程地基基础的稳定性与安全性。在水利工程地基基础施工的过程中,排除所有的安全隐患,确保水利工程地基基础处理技术的专业性、合理性和稳定性。
2.2科学选择处理技术
首先要获得全面可靠的施工参考数据,对需要改善的位置进行实地的勘测和工程信息收集,了解地质、水文、环境特点,掌握地形地貌和各种处理技术的实施条件和限制因素,根据考察得到的数据和信息分析当前最适合处理此类软土地基的技术,模拟软土地基处理效果,评估施工方案的可行性,进而调整各项施工参数,按照具体规范要求编制科学、可行的施工处理方案,备齐地基处理技术方案执行所需的各项物质条件,促进处理工作的有序开展。此外还要做好对施工现场的环境评估,注意分析和预判可能存在的风险因素,对可能影响地基处理效果的各不利因素进行防控,保证在处理过程中不会出现意外情况,即便出现问题也能在第一时间处理并解决,保证水利工程在工期内高质量完工。
3水利施工中软土地基处理技术介绍
3.1换填处理法
换填法操作比较简单,技术性不强,处理成本也较低,往往适用于软土地层较为稀薄的情况,主要是利用综合强度较高的素土、砂石等材料来替换掉原软土地基中的表层中粉质粘土等,进而提升该地块的地基强度。其处理关键点在于换填材料的选择和填层的敷设处理,回填土要选择一些较强透水性、压密性的材料,考虑到施工成本,最好可以就地取材,用最为常见的沙土、灰土与水泥来更换。其次是分层压实施工质量管理,要控制好单次填料的厚度,选择合适的碾压机械进行压实,并及时检验压实度和平整度,根据要求做好地基的夯实处理,确保每一层换填压实质量合格,能够在地基上形成一个较好的持力层,以此来提升原区域地基结构的综合强度。最后为避免出现空隙性和冻胀土等隐患问题,要排除坑中积水、浮土等杂质,做好排水处理,防止软土地基冻伤。
3.2强夯法
强夯法亦称动力固结法,在实施的过程中应用自由落下的重锤,对黄土湿陷性地基进行强力夯实。将黄土湿陷性地基土质进行强度的提升,并降低压缩性。这种地基基础处理技术设备简单,适用广泛,特别是对非饱和土加固效果显著。同时,这种地基基础处理技术的成本小,地基加固速度快,是目前针对黄土湿陷性地基处理最为简单与经济的处理技术之一。一般在4000kN·m的夯击能情况下,最大有效加固深度通常为6~8m。为保证强夯处理效果,在地基强夯前,首先将基面植被层、浅层湿陷性黄土进行清除,清理深度不小于3m。
3.3水泥搅拌桩技术
水泥搅拌桩技术对软基进行处理属于隐蔽工程,因而在其施工过程中必须抓好质量控制,避免返工。水泥搅拌桩施工的质量控制要点主要有:(1)水泥及水泥浆质量控制。必须使用合格的水泥,严格按照配合比制拌水泥浆,浆液供应满足施工进度要求。保证每根桩所需的浆液1次单独拌制完成,使用前过筛并在3h内用完。水泥储量不少于1根桩的用量,否则不得进行下1根桩的施工。施工前输浆管路保持潮湿,以利于输浆。(2)水泥土搅拌桩垂直度控制。保证起吊设备的平整度和导向架的垂直度,控制水泥土搅拌桩的垂直度偏差不大于1%,桩位偏差不大于5cm。(3)喷浆深度及喷浆量控制。严格控制钻机下钻速度、浆喷深度及停浆面,确保喷浆深度和水泥浆液喷入量达到设计要求。如因意外原因导致喷浆中断,必须在3h以内补喷,重叠喷浆深度应在50cm以上,超过3h应按照规定重新打桩。确保全桩水泥用量不得少于试桩时确定的水泥用量,每米用浆量误差不得大于5%。
结束语
软弱地基处理是水利工程建设中必须予以高度重视的问题之一。特别是软基上的岸坡无法满足抗滑稳定要求时,软土地基处理技术能做到既经济又高效的加固方法。同时具有污染小、费用低、施工快、施组便捷等优势,目前已在公路、铁路、港口码头、市政工程、工业与民用建筑等软土地基加固中广泛应用。在水利工程中推广应用软土地基处理技术,有利于降低工程建设成本、提高工程建设效率,具有重要的现实意义。
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