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        試論水利建設(shè)中不良地基處理加固與施工

        2015-05-30 10:48:04楊興文
        大陸橋視野·下 2015年5期
        關(guān)鍵詞:建筑物水利工程土壤

        楊興文

        摘要 目前,我國水利工程行業(yè)發(fā)展十分迅速,在水利建設(shè)工程中經(jīng)常會(huì)遇到軟弱、復(fù)雜的地質(zhì),如膨脹填土、凍土等,為了保證水利工程建筑的穩(wěn)定和堅(jiān)固要求,必須要對(duì)這些不良地基提前進(jìn)行處理,使其滿足水利工程建設(shè)質(zhì)量、安全要求。本文主要討論如何對(duì)水利建設(shè)中不良地基進(jìn)行加固。

        關(guān)鍵詞 水利建設(shè) 地基處理 加固 凍土 砂石

        近幾年來,隨著建筑事業(yè)的突飛猛進(jìn),我國水利水電建設(shè)呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展態(tài)勢(shì),其建沒數(shù)量、規(guī)模更是空前絕后。但是在這些水利工程施工中,由于施工環(huán)境復(fù)雜多變的影響,多數(shù)水利水電建設(shè)對(duì)于地基穩(wěn)固性、安全性要求非常高,給不良地基處理和加固提出了新的要求。本文就水利建設(shè)中,不良地基的處理加固方法與施工要點(diǎn)進(jìn)行分析和闡述。

        一、水利建設(shè)中幾種常見的不良地基

        地基是所有建筑物的基礎(chǔ),它是建筑物不可分割的組成部分,其施工質(zhì)量與安全直接影響建筑整體穩(wěn)定性與耐久性。而水利工程施工中,由于施工環(huán)境的復(fù)雜與施工方法的影響,多數(shù)工程的地基環(huán)境都屬于不良地基,這種情況下就必須要提前對(duì)地基進(jìn)行處理,從而達(dá)到提高工程質(zhì)量的目的。在目前水利建設(shè)中,常見的不良地基主要包含以下幾種。

        1.多年凍土。這種土質(zhì)主要分布在我國東北、西北以及青藏高原地區(qū),由于這些地區(qū)常年溫度偏低,凍土現(xiàn)象較為嚴(yán)重。雖然這些凍土地區(qū)的地基有著瞬問承載大的特征,但是其嚴(yán)重的流動(dòng)性、轉(zhuǎn)變性給我們施工造成巨大的影響,如果在施T中遇到這種地基的時(shí)候,我們必須全面考慮這種土質(zhì)的長期穩(wěn)定性和承載力。

        2.飽和松散砂土。這種地基在平時(shí)表現(xiàn)出穩(wěn)定的狀態(tài),一旦受到外界振動(dòng)因素的干擾,由于土壤顆粒變形排列,使得整個(gè)地基出現(xiàn)變形、液化的現(xiàn)象,進(jìn)而喪失承載能力。在對(duì)這種不良地基進(jìn)行處理的時(shí)候,我們需要注意它的荷載變動(dòng),根據(jù)不同的荷載和動(dòng)力要求對(duì)其進(jìn)行處理,將其中容易出現(xiàn)的可能性和液化性充分處理,然后有針對(duì),有目的地處理。

        3.濕陷性黃土。這種土層主要分布在我國北方、東北以及華東地區(qū),在這些土壤處理的時(shí)候除了需要注重原來土壤變動(dòng)機(jī)理外,還要考慮由于地基失陷而引發(fā)的沉降、開裂等現(xiàn)象,并將這些問題提前加以處理,做到防患于未然。

        二、不良地基處理方案的選擇法

        要想對(duì)達(dá)到不良地基的科學(xué)處理要求,在處理中必須要提前掌握施工地質(zhì)、施工方法、施工設(shè)備以及設(shè)計(jì)圖紙等資料,同時(shí)還要充分了解各種地基處理方法,從中提取出能夠滿足實(shí)際要求的方法,然后在制定有關(guān)地基處理方案。

        (1)在施工之前,要根據(jù)施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)劃圖對(duì)施工范圍內(nèi)的地質(zhì)進(jìn)行勘查,結(jié)合構(gòu)筑物、建筑物的功能及性質(zhì),進(jìn)而選擇出適宜的處理方案。

        (2)對(duì)施工場(chǎng)地的土壤、環(huán)境資料進(jìn)行整理,并對(duì)比各種地基處理方案,從其中選擇材料來源、消耗以及處理效果,并通過這些結(jié)局的對(duì)比,從而選擇出最佳的處理方案。

        (3)在施工現(xiàn)場(chǎng),我們需要對(duì)不良地基的處理方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及時(shí)的改進(jìn)和處理處理方案中存在的問題,而且我們還要對(duì)這些問題的產(chǎn)生原因做總結(jié),提出相應(yīng)處理方案。

        三、常見的幾種處理不良地基的方法

        長期以來,在建筑工程項(xiàng)目中,不良地基的施工處理一直深受人們的重視,它由于本身力學(xué)性能、剛度以及整體性不佳的特點(diǎn),使得其天然性能很難滿足各種建筑物穩(wěn)定性需要,尤其是在水利工程施工中,由于水利建筑物本身體積大、重量大的特征,因此必須要提前對(duì)這些不良地基進(jìn)行處理。在當(dāng)今的不良地基處理中,我們常見的處理方法主要包含下面三種。

        1.置換法。置換法還可以分為三種:①振沖置換法。此法適用于強(qiáng)度較低的軟黏土,利用振沖機(jī)具使地基成孔,并在孔中分批填人粗粒材料,最終使其形成樁體,使地基的承載力提高。②換填法。即清除不良地基,再用壓密性好的土質(zhì)回填,并對(duì)其進(jìn)行夯實(shí),從而提高地基的穩(wěn)定性,但要注意坑邊的穩(wěn)定,要將不良地基清除干凈,還要注意回填料的質(zhì)量,并對(duì)其進(jìn)行分層夯實(shí)。③擠(夯)置換法。是指利用沉管或夯錘擠壓土體,在土中置入管或錘,同時(shí)還要在管內(nèi)或夯坑內(nèi)填入粗粒材料,如果采用透水性好的填料可以成為良好的豎向排水通道。

        2.壓實(shí)與夯實(shí)法。①重錘夯實(shí)法。利用地心吸引力原理,使重錘自由下落,使其表面形成一定厚度的持力層,達(dá)到夯實(shí)淺層地基的目的。施工前要通過實(shí)驗(yàn)來確定夯錘的落距、重量以及夯擊次數(shù)等相關(guān)參數(shù);要控制好地基的含水量;基底標(biāo)高不同時(shí)要遵守先深后淺的原則。②表層壓實(shí)法。對(duì)于相對(duì)疏松的表層土和分層填筑土,可以采用人工夯、振動(dòng)碾壓機(jī)械和低能夯實(shí)機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)。當(dāng)填筑土層或表層土的含水量較高時(shí)可分層鋪墊水泥、石灰進(jìn)行壓實(shí),達(dá)到加固土體的目的。③強(qiáng)力夯實(shí)。加大夯錘的重量并提高落距,加大對(duì)地基的沖擊力,反復(fù)多次對(duì)地基進(jìn)行夯擊,使土體更加密實(shí),從而達(dá)到降低地基壓縮性提高地基強(qiáng)度的上的。

        3.預(yù)壓法。根據(jù)施工方法的不同還可以將預(yù)壓法分為幾種:①真空預(yù)壓法。這種方法在利用的時(shí)候首先要在原來的土壤上鋪設(shè)一定厚度的沙層作為墊層,然后根據(jù)沙層覆蓋的土壤土質(zhì)確定土工膜,利用土工膜來保證施工區(qū)域與周邊環(huán)境的密封關(guān)系;再利用真空泵等先進(jìn)設(shè)備將土壤中的水分和氣體抽出來,使得土壤結(jié)構(gòu)變得更加緊密,從而增加了圖層的穩(wěn)定性和整體性。這種方法在利用的時(shí)候還可以采用加壓法來提高土壤的密實(shí)性,通常都是采用夯錘來對(duì)土壤進(jìn)行夯實(shí)。如果施工面積較廣可以考慮采用分區(qū)預(yù)壓法;施工前要做好測(cè)量工作;施工完成后對(duì)砂槽和腐植土層進(jìn)行清除,還需要注意減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。②降水法。是指利用降低地下水位的方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)地基土的預(yù)壓。適用于粉土、淤泥和飽和黏土等土質(zhì)。電滲法是降水法的一種,它是通過直流電場(chǎng),使土中的水從陽極流向陰極,從而形成電滲。為了加速飽和黏土地基的固結(jié)還可以與堆載預(yù)壓法配合使用。

        4.拌和法。①深層攪拌法。這種方法主要適用于對(duì)飽和軟黏土的加固。以石灰粉體、水泥漿體作為固化劑,利用深層攪拌機(jī)械將固化劑投入地基土中并將他們強(qiáng)制攪拌,使其形成樁體,使地基的強(qiáng)度得以提高。②高壓噴射注漿法。讓水泥漿受高壓力后從噴出,使土體受到破壞,并將其與地基土進(jìn)行拌和,凝固后形成拌和樁體,這種方法也可以用于防滲結(jié)構(gòu)和擋土結(jié)構(gòu)的施工中。

        四、結(jié)束語

        總之,在水利工程中,不良地基基礎(chǔ)是常見現(xiàn)象之一,其處理方法多種多樣,但是由于水利建筑物功能、結(jié)構(gòu)和特征的不同,對(duì)不良基礎(chǔ)的處理方法要求也不盡相同,其處理效果當(dāng)然也就不一樣。由于地基處理質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程處理質(zhì)量影響很大,因此必須要在施工中提前做好基礎(chǔ)處理,這樣能有效消除不良地基對(duì)上部建筑物造成的不利影響,有效保障工程質(zhì)量。

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