李榮
(民樂縣瓦房城水電站,甘肅 張掖 734500)
在土壤水分含量較大的土質(zhì)上修筑地基需要通過系列的處理和控制來確保水利工程的安全建設(shè),保證工程投入施工時的質(zhì)量安全。對軟土地基進行技術(shù)處理為后續(xù)工作的有效開展提供基礎(chǔ),更是水利工程投入使用時發(fā)揮整體效益的基石。地基質(zhì)量是工程的生命保障線,軟土地基的處理更應(yīng)該從技術(shù)和管理等層面引起施工單位的重視。
(1)預(yù)防性原則。處理軟土施工要遵循預(yù)防為主、治理為輔的原則,在軟土處理中將隱患消滅在萌芽狀態(tài)。通過軟土地基處理技術(shù)和方法做好預(yù)防性處理,對質(zhì)量進行監(jiān)測并做好保護,改良土壤的性質(zhì),降低沉降的速度。通過對周邊環(huán)境的綜合考慮,因地制宜的提出控制策略,降低軟土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的崩塌速率,并結(jié)合后期養(yǎng)護,延長工程壽命。
(2)修復(fù)性原則。對于已受到破壞的地基工程,應(yīng)做好修復(fù)工作。軟土修復(fù)較為耗時、耗力,因此,在保證工程質(zhì)量的同時,要通過新技術(shù)、新工藝等處理措施,提高經(jīng)濟效益,降低修復(fù)施工的成本。軟土地基處理技術(shù)是多數(shù)水利施工單位進行地基控制的手段,但對地基崩塌的原因分析不到位,因此,在修復(fù)工作前,要調(diào)查地基崩塌的原因,提出針對性的修復(fù)策略。
(1)施工準備。準備工作為施工有序開展提供基礎(chǔ),首先應(yīng)該做好設(shè)備檢修,保證設(shè)備工作狀態(tài)良好,提高施工效率。同時對施工現(xiàn)場進行清理,便于開展工程建設(shè)。此外,要對施工材料的質(zhì)量和施工材料是否完備進行檢查,保持高水平的工作狀態(tài)。
(2)施工過程。水利工程軟土施工要落實相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準,并根據(jù)工程施工管理和現(xiàn)場施工控制、質(zhì)量檢查和巡查等制度,保障各環(huán)節(jié)的施工工作落實到位。軟土施工嚴格依照工序有序進行。安全防護措施到位,加強設(shè)備維護管理,保證設(shè)備的安全高效運行。
軟土施工量的確定應(yīng)根據(jù)施工方案來優(yōu)化選擇,不同的施工方案所選用的軟土地基處理方法也不同。在大型水利工程軟土地基的處理時,一般不會使用換填管理法做軟基處理,主要是因其需要投入較大的人力、物力,工程施工量大,程造價成本高。
施工工期的確定也是影響施工質(zhì)量的因素。根據(jù)施工方案,考慮時間的限制作為擬用的優(yōu)選方案。施工建設(shè)中,對地基的處理應(yīng)結(jié)合建造時間和軟土地基需要的加固時間,在規(guī)定時間內(nèi)保質(zhì)保量的完成任務(wù)。
軟土地基在處理過程中,要綜合考慮水利工程的施工環(huán)境、不同水利工程的施工標(biāo)準。根據(jù)施工方案因地制宜地選擇合理施工方案,從環(huán)境建設(shè)上保證施工質(zhì)量。
換填管理法是軟土地基處理中最常見、應(yīng)用范圍較廣的方法。工作原理是根據(jù)工程建設(shè)的需要,使用符合施工質(zhì)量要求的土質(zhì)并將原有軟土替換掉,達到水利工程的設(shè)計要求,該方法的原理和操作相對簡單,一般就近取材,若水利工程附近沒有合適的原材料,則考慮使用其他方法。換填管理法一般要使用大型機械設(shè)備,挖出不符合施工設(shè)計要求的軟土,填入符合水利工程施工設(shè)計和工程規(guī)范的土質(zhì),保證施工順利進行。
使用振動水沖法作業(yè)時,要注意控制施工工序,作業(yè)工作不能變動,用水泥、沙石等具有硬度和強度性質(zhì)的材料對軟土做加固處理。使用該方法處理地基前要進行試驗,并進行合理的設(shè)計和規(guī)劃。機械設(shè)備作業(yè)實現(xiàn)標(biāo)準化,做好鉆孔工作,在實際施工環(huán)境中以適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM行加固,對軟土的缺點進行優(yōu)化。由于軟土性質(zhì)特殊,因此,使用振動水沖法作業(yè)時不能進行排水作業(yè),不能根據(jù)工作流程處理軟土地基,優(yōu)化地基的性質(zhì)。
高壓灌漿法也是主要處理軟土地基的方法之一。利用液壓或氣壓裝置,在軟土地基內(nèi)部注入具有凝固性質(zhì)的功能性漿液,或者通過注漿管使水泥漿均勻地灌入軟土層。利用水泥漿的粘性,改善軟土的空隙結(jié)構(gòu),達到排除軟土水分和空氣的目的,使軟土變形達到地基設(shè)計的要求。漿液的主要作用是改變軟土松散的顆粒狀態(tài),泥漿和縫隙膠合,形成新結(jié)合體,提高軟土地基的承載力,達到加固效果。
化學(xué)加固法是利用化學(xué)制劑之間的化學(xué)反應(yīng),改善軟土土質(zhì),以提高地基的承受力?;瘜W(xué)法加固通常使用氯化鈣溶液和水玻璃溶液做加固處理,應(yīng)用效果十分明顯。使用化學(xué)加固法加固時,要嚴格依據(jù)化學(xué)品的管理規(guī)定,依據(jù)規(guī)章制度、行為規(guī)范和施工標(biāo)準規(guī)范操作,防止化學(xué)制劑使用不當(dāng)對土壤和水質(zhì)造成的污染。
管樁樁基法具有良好的堅固性,因此,使用上也較廣泛。在含水量較大的軟土地基處理中,管樁的選擇十分重要。一般會使用鋼筋混凝土管樁和預(yù)應(yīng)力管樁。國內(nèi)南水北調(diào)水利工程中,也使用管樁樁基法進行處理。對河段地質(zhì)土質(zhì)做好調(diào)研工作后,使用擠密砂石樁軟土地基的處理辦法進行施工。將擠密砂石石樁設(shè)置成三角形樁位,石樁的直徑根據(jù)設(shè)計要求確定,樁距200cm,根據(jù)每根樁的樁位放線,然后進行跳打擠密樁施工,從三角形兩側(cè)施加力,在均勻分布狀態(tài)下逐漸加密、夯實。擠密成型后對樁位進行檢查,確保誤差在允許范圍內(nèi)。若發(fā)生重大移位,需要進行糾正或補樁。
施工前精確全面的地質(zhì)勘探工作和專項工作的補充勘探是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。施工前要確?;臃秶鷥?nèi)的雜物和地表建筑已清除完畢,對于距離施工線路較近的地下管線進行改遷或采取必要的保護措施,保證地下作業(yè)面具備施工條件。施工方案和相應(yīng)的編制和審批交代完畢,施工人員、材料和設(shè)備技術(shù)等準備到位。
工藝試驗是確保水泥攪拌樁質(zhì)量的重要保證。一般通過5根試驗樁確定水泥樁柱的技術(shù)參數(shù),通過工藝適用樁及時了解匯總成樁結(jié)構(gòu),通過試驗參數(shù)確定水灰比、施工技術(shù)等,試驗時注意對攪拌、鉆進和提升環(huán)節(jié)參數(shù)的確定。
軟土處理中漿液的制作質(zhì)量直接決定水泥樁的質(zhì)量,所以前期的勘探數(shù)據(jù)為制作水泥樁提供數(shù)據(jù)?,F(xiàn)場施工時參考試驗參數(shù),控制好水泥質(zhì)量。確保攪拌過程均勻,水泥和外加物均勻攪拌,提高水泥樁強度和粘合度,避免出現(xiàn)離析現(xiàn)象。漿液使用中需使用濾網(wǎng)來過濾,減少制漿過程出現(xiàn)的結(jié)塊,結(jié)塊過多會影響工程質(zhì)量。
軟基處理時,漿液的泵送質(zhì)量也會影響施工。輸送漿液前要檢查輸送管道是否堵塞。通過輸送管道輸送漿液要保證內(nèi)部濕潤,避免管道干澀引發(fā)的堵塞或者輸送困難??刂票盟蛪毫ΓWC穩(wěn)定,維持送漿的連續(xù)性。漿液輸送中盡量避免斷漿影響到施工質(zhì)量。若發(fā)生堵塞,要及時正確處理,可以適當(dāng)增加壓力或者使用清水及時處理,確保泵送質(zhì)量。
水泥攪拌樁的制作過程中,使用電子自動記錄控制樁柱的長度,實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的自動化,提高施工精確性。施工前對電子設(shè)備仔細檢查,并安裝在每臺樁機上,施工中通過電腦多鉆桿進行數(shù)據(jù)跟蹤,確保水泥攪拌樁達到設(shè)計的長度要求。
水灰比、送漿質(zhì)量和樁柱施工過程都是影響漿液和樁柱施工質(zhì)量的基礎(chǔ)因素。水灰比應(yīng)該按照設(shè)計配比和試驗數(shù)據(jù)進行調(diào)整,試驗合格的配比嚴禁二次更改。施工中, 水泵壓力應(yīng)根據(jù)實際工程需要達到運輸要求,通過控制運輸?shù)膲毫退俣? 提高攪拌樁質(zhì)量。攪拌樁安裝過程中,控制鉆進和攪拌的速度。
樁機定位后,對樁身的垂直度進行精確調(diào)整,偏離度不能超過1%,保證攪拌柱的垂直性。樁機啟動后,以旋轉(zhuǎn)下鉆的工法進行施工,并密切關(guān)注壓力泵工況,確保噴漿順暢。施工達到設(shè)計要求后及時停鉆, 結(jié)束鉆進工作。二次啟動攪拌樁時,以邊選樁且邊提升的方式施工, 使?jié){液和原土拌合均勻。攪拌機提升過程中, 距離控制在1m,控制提升速度,若噴漿口與地面接近時,停止提升操作。發(fā)生其他因素導(dǎo)致漿液停止, 需要將攪拌機下放在距離漿面0.5m的位置, 防止缺漿或斷樁,確保供漿恢復(fù)后繼續(xù)提升作業(yè)。在距離地面一定深度時,攪拌工作可以采用二噴法,以旋轉(zhuǎn)噴漿的辦法保證混合料均勻。 軟土地基處理時應(yīng)該根據(jù)規(guī)范標(biāo)準來操作,及時跟蹤并做好數(shù)據(jù)距離,以便提供后續(xù)工作指導(dǎo)。
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