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【摘 要】 随着我国经济的快速发展,国内水利工程建设不断的增长,水利工程施工技术也取得了很到的进步。水利工程地基的处理是整个水利工程建设的重要环节,是水利工程的基础。但在水利工程地基施工中,软土地基因具有天然含水量高、固结系数小、土层层状分别复杂等特点,使得在水利工程施工中遇到了各种技术难度,为了保证水利工程地基的稳定,顺利的完成水利工程建设,本文就水利工程中的软土基地施工技术进行分析与研究。
【关键词】 水利施工;软土地基;施工技术
引言:
在水利工程中,软土地基属于较为复杂的地质条件,因为软土地基本身性质的约束,再加上内部含水量较为丰富,导致软土地基处于较强的透水状态,所以软土地基严重影响到软土地基的施工进度。为有效降低软土地基的影响,我国在水利工程中,重点运用科学的处理技术,提高软土地基的性能,在水利工程中,营造良好的施工环境。
一、软基特征
软土地基主要在软土中加入粉土、粉砂等成分进行地基的建设,软土地基虽然在承载力上相对较差,但是由于软土地基基质较为柔软,相对比其他地基可塑性强,这是软土地基的优势所在,但是实际的工程建设中,如果遇到软土层,工程施工前期工程就会受到影响,软土地基还具有较强的触变性、流变性,同时由于软土地基含水量相对较高因此质地较为疏松,这也是由于该种土质水分较易流失所致。
二、常见的几种软地基处理手段
在水利工程地基施工中,由于淤泥软土地基压缩性大、透水性差、承载力低,不易满足水利工程建筑物地基设计要求,故需要对水利工程软土地基进行处理,下面介绍软土地基五种处理方法:
(一)换填土层法
在水利施工过程中,如果遇到的软土层比较薄,可以用水泥、沙土、灰土等把不能进行水利工程施工的软土层替换,使水利工程软土地基替换后的土层负荷工程的施工要求,一般来说,由于水利工程换填沙土的成本很高,且渗透比较严重,因此就要在水利工程软土地基施工中就地取材,回填泥土,这样的水利工程软土地基处理方法既节省了成本又有利于水利工程软土地基的防渗,水利工程软土地基换土法回填的泥土要选择压密特性好的土,使水利工程软土地基形成良好的持力层,在水利工程软土地基填土后一定要进行夯实,以便达到增加水利工程软土地基承载能力的效果,为了提高水利工程地基的抗变形的能力和稳定性,应该将回填的土分层压实,保证工程的地基质量及水利工程的整体质量。
(二)排水固结法
在水利工程软土地基施工中,排水固结法主要在水利工程软土地基处使用重物进行堆载,进行预压处理,挤出水利工程软土地基土中过多的水分,从而使水利工程软土地基被充分压实,很大程度上提高了水利工程软土地基的承载能力,水利工程软土地基排水固结法大多用于天然沉积层和人工冲填土层的水利工程软土地基进行加固处理,增大水利工程软土地基的强度,满足水利工程地基的的承载力要求,保证水利工程的质量。
(三)加筋法
在水利工程软土地基施工中,加筋法是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于水利工程地基土层中,水利工程软土地基中利用拉筋产生摩擦力与土颗粒位移,使水利工程软土地基中的土層与加筋材料形成一个整体,增强水利工程地基整体稳定和减少整体变形,采用打设塑料排水板,以加速水利工程软土地基中的淤泥层排水固结,提高水利工程软土地基强度,采用砂垫层中铺设土工织物,由于水利工程软土地基中的土工织物受拉作用,调整了水利工程软土地基基底应力分布,水利工程软土地基侧向位移和沉降却相应减少,水利工程软土地基稳定性将大大提高。
(四)灌浆法
在水利工程软土地基施工中,灌浆法是利用液压、气压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入水利工程软土地基介质中或建筑物的软土地基的缝隙部位,水利工程软土地基灌浆浆液可以是粘土水泥浆、水泥浆、水泥砂浆、粘土浆及各种化学浆材如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类等,水利工程灌浆法对加固水利工程软土地基地基具有明显效果,经过处理后的水利工程软土地基基础沉降基本能够得到有效控制,保证水利工程软土地基的质量及整个水利工程的质量。
(五)桩基法
在水利工程软土地基施工中,对于分布较广且含水量多的水利工程软基进行加固时可以选用桩基法进行加固,早期多采用水泥桩或者是砂石桩作为水利工程软基的加固桩,随着技术的发展,桩基技术也发生了很大的改变,目前水利建设中很少采用上述两种桩体,而采用了性能更好的是钢筋混凝土桩或者预应力管桩,不但承载力、成本更低及质量上都强于早期的桩体,而且在施工中更为便捷,可以有效的控制水利工程软土地基的质量。
三、软土地基的处理办法
主要介绍粉喷技术处理软土地基在水利工程中的应用,粉喷技术处理软土地基施工较快、稳定性较好,对水利工程地基处理以后承载力大大提高,很大程度上解决了水利工程地基承载力不足的现象,确保了水利工程的质量。
(一)加固机理及施工流程
1.地基加固机理:在水利工程软土地基施工中,粉喷桩主要采用喷粉桩机成孔,并应用粉体喷射搅拌法的原理,它是一种新型的深层搅拌桩型,当孔钻好以后,通过压缩空气将粉体输送到水利工程桩头,并以雾状喷入水利工程软土地基加固土层中,并借钻头的叶片旋转进行搅拌,使其充分的进行混合,形成水泥土桩体,与原有水利工程软土地基构成复合地基,从而达到加固水利工程软弱地基的目的,保证水利工程地基的质量。
2.施工流程:桩机就位,桩孔定位;预搅下沉;喷灰、搅拌、提升至孔口;复喷;成桩,设备移位。
四、施工技术要求及关键环节控制措施
(一)合理的制定施工组织计划
每一个工程都是按照施工组织计划进行施工的,桩基也不例外,要特别注意应该包含全部水利工程地基施工环节的钻孔技术方案、施工组织、施工工艺、工程质量检测等,在编制水利工程软土地基设计方案过程时,必须把水利工程地基施工的技术措施作为编制的重点工作,对于水利工程地基施工过程中出现的施工技术难题、经济效益等问题,要在水利工程方案设计阶段做出合理的控制,从而使用全面实施有效的水利工程地基施工技术手段、工艺流程、操作方法、管理措施、经济约束等措施,保证水利工程地基的质量。 (二)技术要求
水利工程软土地基施工中应遵守以下施工技术操作规程:水利工程地基施工中桩位按照设计要定位准确,水利工程地基施工中桩机要停放平稳;正转预搅下沉,应逐级加速,钻至接近设计深度时,应用低速慢钻,并在原位钻动1~2min,并在水利工程地基施工中整个预搅下沉过程中,向钻杆内不断输送压缩空气,以保持钻杆通道的干燥及畅通;在确认加固料已喷至孔底时,应按0.5m/min的速度反转提升,当提升至设计停灰标高后,应慢速原地搅拌1~2min,如实做好水利工程地基施工记录;钻具提升至地面后,钻机移位对孔,按上述水利工程地基施工步骤进行下一根桩的施工;成桩过程喷粉量,如未能达到水利工程地基设计要求,应及时分析水利工程地基其原因并向监理工程师汇报,保证水利工程桩基的施工质量。
(三)关键环节及控制措施
1.在水利工程地基施工中,确定桩位及孔深,首先要确定水利工程桩基的位置,根据水利工程项目桩的位置设置相关的轴线,并在水利工程项目桩的相关轴线中做出需要控制的水利工程项目桩位标准以及中心线,通过利用小钉,将水利工程项目桩基施工需要控制的线条牢牢的固定在附近木桩上,使得水利工程项目木桩偏差控制在标准误差范围以内,保证水利工程项目桩位误差小于5mm,确保水利工程项目桩位满足设计标准以及水利工程项目地基设计规范,同时还需要测定水利工程项目桩位处的地面标高,从而确定水利工程项目桩头位置及停灰深度。
2.断桩,在水利工程地基施工中,桩机喷灰提升过程中发生停灰,易造成水利工程项目桩基断桩现象的发生,影响水利工程项目地基的施工质量,采取下列措施防止事故发生:小灰罐操作工加灰时必須过筛滤,防止水利工程项目桩机出现桩基堵灰、停灰现象的发生;大灰罐操作工要密切注意送灰量,一旦大灰罐发现停灰现象的发生要及时通知水利工程项目桩机机长,并做好水利工程项目大灰罐停灰记录;事故排除后水利工程项目桩机要下钻机到停灰深度以下1.0处重新复搅,喷灰提升,确保水利工程项目桩基的质量,避免水利工程项目断桩现象的发生。
五、结束语
随着我国对水利工程项目的施工质量的不断加强,水利工程项目软土地基的处理受到进一步的重视。针对水利工程项目软土地基环境,我国投入大量的科研力度,将更多的水利工程项目软土地基技术应用到实际工程中,目的是保障水利工程项目软土地基的稳定性,避免其软土地基对水利工程造成干扰,一方面提高水利工程的施工效益,另一方面优化水利工程项目软土地基的施工技术,促使水利工程项目软土地基处于稳定的施工空间。
参考文献:
[1]高辉.水利施工中软土地基施工技术探讨[J].水利科技与经济,2014,03:146-149.
[2]邹岫桦,王雷.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].科技与企业,2012,21:198.
[3]孙国静,王寒芳,赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技,2013,03:105.
[4]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运(下半月),2013,10:213-214+244.
[5]顾新华.水利施工中软土地基处理技术[J].江西建材,2013,04:161-162.
【关键词】 水利施工;软土地基;施工技术
引言:
在水利工程中,软土地基属于较为复杂的地质条件,因为软土地基本身性质的约束,再加上内部含水量较为丰富,导致软土地基处于较强的透水状态,所以软土地基严重影响到软土地基的施工进度。为有效降低软土地基的影响,我国在水利工程中,重点运用科学的处理技术,提高软土地基的性能,在水利工程中,营造良好的施工环境。
一、软基特征
软土地基主要在软土中加入粉土、粉砂等成分进行地基的建设,软土地基虽然在承载力上相对较差,但是由于软土地基基质较为柔软,相对比其他地基可塑性强,这是软土地基的优势所在,但是实际的工程建设中,如果遇到软土层,工程施工前期工程就会受到影响,软土地基还具有较强的触变性、流变性,同时由于软土地基含水量相对较高因此质地较为疏松,这也是由于该种土质水分较易流失所致。
二、常见的几种软地基处理手段
在水利工程地基施工中,由于淤泥软土地基压缩性大、透水性差、承载力低,不易满足水利工程建筑物地基设计要求,故需要对水利工程软土地基进行处理,下面介绍软土地基五种处理方法:
(一)换填土层法
在水利施工过程中,如果遇到的软土层比较薄,可以用水泥、沙土、灰土等把不能进行水利工程施工的软土层替换,使水利工程软土地基替换后的土层负荷工程的施工要求,一般来说,由于水利工程换填沙土的成本很高,且渗透比较严重,因此就要在水利工程软土地基施工中就地取材,回填泥土,这样的水利工程软土地基处理方法既节省了成本又有利于水利工程软土地基的防渗,水利工程软土地基换土法回填的泥土要选择压密特性好的土,使水利工程软土地基形成良好的持力层,在水利工程软土地基填土后一定要进行夯实,以便达到增加水利工程软土地基承载能力的效果,为了提高水利工程地基的抗变形的能力和稳定性,应该将回填的土分层压实,保证工程的地基质量及水利工程的整体质量。
(二)排水固结法
在水利工程软土地基施工中,排水固结法主要在水利工程软土地基处使用重物进行堆载,进行预压处理,挤出水利工程软土地基土中过多的水分,从而使水利工程软土地基被充分压实,很大程度上提高了水利工程软土地基的承载能力,水利工程软土地基排水固结法大多用于天然沉积层和人工冲填土层的水利工程软土地基进行加固处理,增大水利工程软土地基的强度,满足水利工程地基的的承载力要求,保证水利工程的质量。
(三)加筋法
在水利工程软土地基施工中,加筋法是将抗拉能力很强土工合成材料埋置于水利工程地基土层中,水利工程软土地基中利用拉筋产生摩擦力与土颗粒位移,使水利工程软土地基中的土層与加筋材料形成一个整体,增强水利工程地基整体稳定和减少整体变形,采用打设塑料排水板,以加速水利工程软土地基中的淤泥层排水固结,提高水利工程软土地基强度,采用砂垫层中铺设土工织物,由于水利工程软土地基中的土工织物受拉作用,调整了水利工程软土地基基底应力分布,水利工程软土地基侧向位移和沉降却相应减少,水利工程软土地基稳定性将大大提高。
(四)灌浆法
在水利工程软土地基施工中,灌浆法是利用液压、气压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入水利工程软土地基介质中或建筑物的软土地基的缝隙部位,水利工程软土地基灌浆浆液可以是粘土水泥浆、水泥浆、水泥砂浆、粘土浆及各种化学浆材如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类等,水利工程灌浆法对加固水利工程软土地基地基具有明显效果,经过处理后的水利工程软土地基基础沉降基本能够得到有效控制,保证水利工程软土地基的质量及整个水利工程的质量。
(五)桩基法
在水利工程软土地基施工中,对于分布较广且含水量多的水利工程软基进行加固时可以选用桩基法进行加固,早期多采用水泥桩或者是砂石桩作为水利工程软基的加固桩,随着技术的发展,桩基技术也发生了很大的改变,目前水利建设中很少采用上述两种桩体,而采用了性能更好的是钢筋混凝土桩或者预应力管桩,不但承载力、成本更低及质量上都强于早期的桩体,而且在施工中更为便捷,可以有效的控制水利工程软土地基的质量。
三、软土地基的处理办法
主要介绍粉喷技术处理软土地基在水利工程中的应用,粉喷技术处理软土地基施工较快、稳定性较好,对水利工程地基处理以后承载力大大提高,很大程度上解决了水利工程地基承载力不足的现象,确保了水利工程的质量。
(一)加固机理及施工流程
1.地基加固机理:在水利工程软土地基施工中,粉喷桩主要采用喷粉桩机成孔,并应用粉体喷射搅拌法的原理,它是一种新型的深层搅拌桩型,当孔钻好以后,通过压缩空气将粉体输送到水利工程桩头,并以雾状喷入水利工程软土地基加固土层中,并借钻头的叶片旋转进行搅拌,使其充分的进行混合,形成水泥土桩体,与原有水利工程软土地基构成复合地基,从而达到加固水利工程软弱地基的目的,保证水利工程地基的质量。
2.施工流程:桩机就位,桩孔定位;预搅下沉;喷灰、搅拌、提升至孔口;复喷;成桩,设备移位。
四、施工技术要求及关键环节控制措施
(一)合理的制定施工组织计划
每一个工程都是按照施工组织计划进行施工的,桩基也不例外,要特别注意应该包含全部水利工程地基施工环节的钻孔技术方案、施工组织、施工工艺、工程质量检测等,在编制水利工程软土地基设计方案过程时,必须把水利工程地基施工的技术措施作为编制的重点工作,对于水利工程地基施工过程中出现的施工技术难题、经济效益等问题,要在水利工程方案设计阶段做出合理的控制,从而使用全面实施有效的水利工程地基施工技术手段、工艺流程、操作方法、管理措施、经济约束等措施,保证水利工程地基的质量。 (二)技术要求
水利工程软土地基施工中应遵守以下施工技术操作规程:水利工程地基施工中桩位按照设计要定位准确,水利工程地基施工中桩机要停放平稳;正转预搅下沉,应逐级加速,钻至接近设计深度时,应用低速慢钻,并在原位钻动1~2min,并在水利工程地基施工中整个预搅下沉过程中,向钻杆内不断输送压缩空气,以保持钻杆通道的干燥及畅通;在确认加固料已喷至孔底时,应按0.5m/min的速度反转提升,当提升至设计停灰标高后,应慢速原地搅拌1~2min,如实做好水利工程地基施工记录;钻具提升至地面后,钻机移位对孔,按上述水利工程地基施工步骤进行下一根桩的施工;成桩过程喷粉量,如未能达到水利工程地基设计要求,应及时分析水利工程地基其原因并向监理工程师汇报,保证水利工程桩基的施工质量。
(三)关键环节及控制措施
1.在水利工程地基施工中,确定桩位及孔深,首先要确定水利工程桩基的位置,根据水利工程项目桩的位置设置相关的轴线,并在水利工程项目桩的相关轴线中做出需要控制的水利工程项目桩位标准以及中心线,通过利用小钉,将水利工程项目桩基施工需要控制的线条牢牢的固定在附近木桩上,使得水利工程项目木桩偏差控制在标准误差范围以内,保证水利工程项目桩位误差小于5mm,确保水利工程项目桩位满足设计标准以及水利工程项目地基设计规范,同时还需要测定水利工程项目桩位处的地面标高,从而确定水利工程项目桩头位置及停灰深度。
2.断桩,在水利工程地基施工中,桩机喷灰提升过程中发生停灰,易造成水利工程项目桩基断桩现象的发生,影响水利工程项目地基的施工质量,采取下列措施防止事故发生:小灰罐操作工加灰时必須过筛滤,防止水利工程项目桩机出现桩基堵灰、停灰现象的发生;大灰罐操作工要密切注意送灰量,一旦大灰罐发现停灰现象的发生要及时通知水利工程项目桩机机长,并做好水利工程项目大灰罐停灰记录;事故排除后水利工程项目桩机要下钻机到停灰深度以下1.0处重新复搅,喷灰提升,确保水利工程项目桩基的质量,避免水利工程项目断桩现象的发生。
五、结束语
随着我国对水利工程项目的施工质量的不断加强,水利工程项目软土地基的处理受到进一步的重视。针对水利工程项目软土地基环境,我国投入大量的科研力度,将更多的水利工程项目软土地基技术应用到实际工程中,目的是保障水利工程项目软土地基的稳定性,避免其软土地基对水利工程造成干扰,一方面提高水利工程的施工效益,另一方面优化水利工程项目软土地基的施工技术,促使水利工程项目软土地基处于稳定的施工空间。
参考文献:
[1]高辉.水利施工中软土地基施工技术探讨[J].水利科技与经济,2014,03:146-149.
[2]邹岫桦,王雷.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].科技与企业,2012,21:198.
[3]孙国静,王寒芳,赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技,2013,03:105.
[4]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运(下半月),2013,10:213-214+244.
[5]顾新华.水利施工中软土地基处理技术[J].江西建材,2013,04:161-162.