论文部分内容阅读
[摘 要]千百年来百姓伴水而居,河湖水系见证我国城市的兴衰起伏。我国城市大部分靠近江河,防洪堤自古是城市的重要设施。改革开放以来,我国城市人口、规模、经济等迅速增长,原有的防洪堤已经问题频现,其中地基问题普遍。本文根据某工程大堤的稳定性等问题,结合相应措施,分析常见地基问题和防治措施,为同类工程提供借鉴。
[关键词]大堤;地基;防治措施
中图分类号:TV223 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0145-01
1.概况
我国水利设施建设历史悠久,从大禹治水至今延续千年,防洪堤作为生产生活的重要设施,其功能给人民带来深远影响。防洪堤建设后受水流、自然影响会出现不利状况,给人民财产带来灾难。
某工程现场勘察存在的主要地质问题为顶冲及管涌。顶冲造成冲塌险情,如不及时抢护,将会冲决堤防。该处位于河流拐弯处,下部冲积堆积粉质黏土、粉细沙,抗冲刷能力差容易形成塌岸。
2.工程地基问题
堤基地质复杂,基础处理不严,堤身填土混杂碾压不实,填筑质量得不到保证,汛期易发生大面积渗漏和散浸。长期受渗透水流作用,堤基土层内的位置已发生变化,当表层人工填土与粉质黏土有天然缺陷时,粉细砂层土粒就会流失,形成渗透破坏。
2.1堤基渗漏及渗透稳定问题
堤基下部粉細砂、砂砾石具有中等~强透水性,为汛期河水向堤垸内透水的通道,表层粉质黏土具微~弱透水性,为天然防渗铺盖,但该铺盖厚度偏薄,且由于堤内部开挖了很多沟渠,使得上部粉质黏土铺盖遭到破坏,在高水位运行时,可能存在堤基渗漏及管涌等不良地质现象,影响防洪堤安全。
2.2粉细砂的振动液化问题
堤基下部粉细砂在Ⅶ度地震时会产生轻微液化,易造成堤基土的失稳或失效,使堤身及穿堤建筑物发生倾斜或倒塌。
3.处理措施
对于堤基渗漏、渗透稳定问题及粉细砂的振动液化问题,对堤基采取高压旋喷灌浆处理措施;对于堤基沉陷变形问题,对堤基采取长螺旋灌桩处理措施;对于堤基抗冲刷稳定性问题,建议对堤基采取护坡、护脚处理措施。
3.1高压旋喷灌浆
3.1.1高压旋喷工艺加固原理
高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后,利用三重灌浆管以一定的压力把浆液喷射出去,高压射流冲击切割土体,使一定范围内的土体结构破坏,浆液与土体搅拌混合固化,随着灌浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体,凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体,该工艺起到止水与土体加固的作用,高压旋喷示意如图1所示。
图1 高压旋喷工艺示意图
3.1.2高压旋喷施工工艺
采用回转式钻机钻孔,钻机安放在设计的孔位上并保持垂直,桩体垂直度不大于1.5%。每孔均要求一次性成孔,确保孔向、孔深符合设计要求,钻径上下均一、孔壁平整。
冲洗及简易压水试验: 采用清水冲洗钻孔,直至回水澄清,无砂和岩粉为止。灌浆前,选孔作压水试验,并以简易压水试验所得之透水率q值来确定开灌水灰比。
灌浆: 灌浆设备采用活塞式灌浆管,高压胶管输浆管,灰浆搅拌机,泥浆搅拌机等,灌浆方法采用循环式,自下而上分段灌注,分二序施灌。相邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距为4~6m。
施工质量检查: 主要是对板墙体的防渗性能的检查,在高压喷射灌浆结束28天后进行。
一般采用与墙体形成三角形的围井,布置在施工质量较差的孔位处,做压水试验,测单位吸水量ω值或渗透系数K值,与设计值比较,判断其是否达到要求。
3.2长螺旋灌注桩
3.2.1长螺旋灌注桩施工工艺流程
长螺旋灌注桩施工工艺流程如图2所示。
图2 长螺旋钻孔灌注桩施工流程
3.2.2 成孔工艺
长螺旋钻孔法钻孔中的土除一部分被挤压外大部分被输送到螺旋钻杆叶片上,土在上升时被挤压致密与钻杆形成土柱,土柱与钻孔间隙仅几毫米,类似于一个长活塞,土柱使钻孔在提钻前不坍塌。即使在有地下水的地层,因土柱与钻孔间隙小,钻孔速度快,钻孔内渗出并积存的水少,因此孔内不会坍塌。
3.2.3 超流态混凝土压灌工艺
该工艺应用的超流态混凝土是在泵送混凝土和流态混凝土基础上配制的,其流动性好、坍落度大,便于泵送和长钢筋笼的下入。
3.2.4 钢筋笼吊装
混凝土浆经加压泵随着螺旋钻上升将桩孔灌满后,随即吊装钢筋笼。安装钢筋笼时要求操作平稳,防止钢筋笼发生变形; 下放钢筋笼时对准孔位中心轻放、慢放,严禁高起猛落、强行下放,防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。经过点焊成型的钢筋笼吊起居中后靠自重即可插入混凝土一定深度。
4.结语
采用高压旋喷灌浆、长螺旋灌注桩对地基加固,是堤防工程地基处理中较为先进的、效果好且成本低的一种方法。高压旋喷灌浆、长螺旋灌注桩在防洪大堤水利综合治理工程中的应用,改善了地基不良问题,解决了工期紧,工程要求高的难题,对防洪保安具有重要意义。
参考文献
[1]阎明礼.地基处理技术[M].北京: 中国环境科学出版社,2011.
[2]张景秀.坝基防渗及灌浆技术[M].北京: 中国水利水电出版社,2002.
[关键词]大堤;地基;防治措施
中图分类号:TV223 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)09-0145-01
1.概况
我国水利设施建设历史悠久,从大禹治水至今延续千年,防洪堤作为生产生活的重要设施,其功能给人民带来深远影响。防洪堤建设后受水流、自然影响会出现不利状况,给人民财产带来灾难。
某工程现场勘察存在的主要地质问题为顶冲及管涌。顶冲造成冲塌险情,如不及时抢护,将会冲决堤防。该处位于河流拐弯处,下部冲积堆积粉质黏土、粉细沙,抗冲刷能力差容易形成塌岸。
2.工程地基问题
堤基地质复杂,基础处理不严,堤身填土混杂碾压不实,填筑质量得不到保证,汛期易发生大面积渗漏和散浸。长期受渗透水流作用,堤基土层内的位置已发生变化,当表层人工填土与粉质黏土有天然缺陷时,粉细砂层土粒就会流失,形成渗透破坏。
2.1堤基渗漏及渗透稳定问题
堤基下部粉細砂、砂砾石具有中等~强透水性,为汛期河水向堤垸内透水的通道,表层粉质黏土具微~弱透水性,为天然防渗铺盖,但该铺盖厚度偏薄,且由于堤内部开挖了很多沟渠,使得上部粉质黏土铺盖遭到破坏,在高水位运行时,可能存在堤基渗漏及管涌等不良地质现象,影响防洪堤安全。
2.2粉细砂的振动液化问题
堤基下部粉细砂在Ⅶ度地震时会产生轻微液化,易造成堤基土的失稳或失效,使堤身及穿堤建筑物发生倾斜或倒塌。
3.处理措施
对于堤基渗漏、渗透稳定问题及粉细砂的振动液化问题,对堤基采取高压旋喷灌浆处理措施;对于堤基沉陷变形问题,对堤基采取长螺旋灌桩处理措施;对于堤基抗冲刷稳定性问题,建议对堤基采取护坡、护脚处理措施。
3.1高压旋喷灌浆
3.1.1高压旋喷工艺加固原理
高压旋喷桩是利用工程钻机钻孔至要求深度后,利用三重灌浆管以一定的压力把浆液喷射出去,高压射流冲击切割土体,使一定范围内的土体结构破坏,浆液与土体搅拌混合固化,随着灌浆管的旋转和提升而形成圆柱形桩体,凝固后便在土体中形成圆柱形状、有一定强度、相邻桩体相互咬合成一体的固结体,该工艺起到止水与土体加固的作用,高压旋喷示意如图1所示。
图1 高压旋喷工艺示意图
3.1.2高压旋喷施工工艺
采用回转式钻机钻孔,钻机安放在设计的孔位上并保持垂直,桩体垂直度不大于1.5%。每孔均要求一次性成孔,确保孔向、孔深符合设计要求,钻径上下均一、孔壁平整。
冲洗及简易压水试验: 采用清水冲洗钻孔,直至回水澄清,无砂和岩粉为止。灌浆前,选孔作压水试验,并以简易压水试验所得之透水率q值来确定开灌水灰比。
灌浆: 灌浆设备采用活塞式灌浆管,高压胶管输浆管,灰浆搅拌机,泥浆搅拌机等,灌浆方法采用循环式,自下而上分段灌注,分二序施灌。相邻两桩施工间隔时间应不小于48h,间距为4~6m。
施工质量检查: 主要是对板墙体的防渗性能的检查,在高压喷射灌浆结束28天后进行。
一般采用与墙体形成三角形的围井,布置在施工质量较差的孔位处,做压水试验,测单位吸水量ω值或渗透系数K值,与设计值比较,判断其是否达到要求。
3.2长螺旋灌注桩
3.2.1长螺旋灌注桩施工工艺流程
长螺旋灌注桩施工工艺流程如图2所示。
图2 长螺旋钻孔灌注桩施工流程
3.2.2 成孔工艺
长螺旋钻孔法钻孔中的土除一部分被挤压外大部分被输送到螺旋钻杆叶片上,土在上升时被挤压致密与钻杆形成土柱,土柱与钻孔间隙仅几毫米,类似于一个长活塞,土柱使钻孔在提钻前不坍塌。即使在有地下水的地层,因土柱与钻孔间隙小,钻孔速度快,钻孔内渗出并积存的水少,因此孔内不会坍塌。
3.2.3 超流态混凝土压灌工艺
该工艺应用的超流态混凝土是在泵送混凝土和流态混凝土基础上配制的,其流动性好、坍落度大,便于泵送和长钢筋笼的下入。
3.2.4 钢筋笼吊装
混凝土浆经加压泵随着螺旋钻上升将桩孔灌满后,随即吊装钢筋笼。安装钢筋笼时要求操作平稳,防止钢筋笼发生变形; 下放钢筋笼时对准孔位中心轻放、慢放,严禁高起猛落、强行下放,防止倾斜、弯折或碰撞孔壁。经过点焊成型的钢筋笼吊起居中后靠自重即可插入混凝土一定深度。
4.结语
采用高压旋喷灌浆、长螺旋灌注桩对地基加固,是堤防工程地基处理中较为先进的、效果好且成本低的一种方法。高压旋喷灌浆、长螺旋灌注桩在防洪大堤水利综合治理工程中的应用,改善了地基不良问题,解决了工期紧,工程要求高的难题,对防洪保安具有重要意义。
参考文献
[1]阎明礼.地基处理技术[M].北京: 中国环境科学出版社,2011.
[2]张景秀.坝基防渗及灌浆技术[M].北京: 中国水利水电出版社,2002.