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摘要:近年来,随着经济的发展,我国在水利工程设计中对于软基础的处理方法也在不断的发展,而且水利工程中的地基在建设中也起着非常关键的作用。本文主要就是针对水利工程软基础的处理方式来进行探讨。
关键词:
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
在广东等沿海地区,水利工程建设于软弱地基上的比例较大。因此软弱地基处理在水利工程建设中至关重要。软基础处理是沿海地区水利工程设计中常见的问题,设计方案的选取将会对水利工程后期施工运行产生较大的影响。
1、概述
软基础是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、或者是其他的高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大,承载力低,在荷载作用下易产生滑动或沉降。在广东等沿海地区,水利工程建设于淤泥等软弱地基上的比例较大。因此软弱地基处理在水利工程建设中至关重要。软基础假如没有及时的进行处理,那么透水性、地质稳定性、抗滑能力以及承载能力等等均很有可能不能充分的满足工程建设的需要,所以非常的有必要对软基础采取有效的处理措施,使处理后的地基满足建设要求。
2、水利工程的基本状况
随着国民经济的不断发展和需求,水利水电项目也需要不断地开发、建设,在对水利建设的过程中难免会遇到一些不能满足基础建设的问题,例如不良地基等问题。不良地基,主要是指地基的天然状况不好,存在很多先天不足,如地质硬度、承载力问题,不能够满足上部构筑物稳定性问题等。水利工程构筑物的不良问题主要表现在,地质条件不是很好,抗滑能力比较差,地质稳定性和安全反应系数都存在一定的问题。以上问题的主要原因是岩石和混凝土,由于不同倾角的断层带、节理裂隙带、软弱夹层、破碎带、古风化壳、溶蚀带等抗压强度低,无法满足上部的建筑物抗滑和稳定的要求。
3、软基础的处理方式
3.1、CFG桩的应用
CFG桩主要是水泥粉煤灰碎石桩,它主要是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的高粘结强度桩,CFG桩、桩间土和褥垫层—起构成CFG复合地基。在长螺旋的管内部泵压CFG的施工工艺主要就是由长螺旋的钻机混凝土的泵和强制式混凝土所组成的一个施工的体系。CFG的桩主要的应用就是处理粘土、粉土、砂土或是填土等土层。CFG桩符合的地基中,有很多都是由上部的结构所传来的,而桩体的主要荷载就是桩体和垫层来共同的承担。垫层的上部基础传来的基底压力或是水平的力主要就是通过适当的变形达到共同受力,同时由于桩挤密的作用,又需要不断的提高其承载力,桩复合的地基中的桩和垫层主要的作用:对地基土都是由挤密的作用,对于一些松散土等土质,主要就是由于桩的振动和侧向的挤压等作用。土质的物理性能能够得到很好的改善,并且也能够提高其桩间土的承载力。
3.2、置换法
置换法即是将不符合要求的基础土层挖除,换而填筑符合要求的土层的方法。置换法是软基础处理最为常用的方法,适用于软基础厚度不大的情况。具体实施时又可分为以下三种情况。
(1) 换填法。将地基表层性状较差的土挖除掉,回填性状较好的土料并压实,以形成一定厚度的持力层,提高基础的承载能力。施工时应将表层性状较差的土挖尽,在边界上留有足够边坡稳定的坡度。
(2) 振冲置换法。利用振冲机械,在高速水流冲击的辅助下边振边冲,在基础中成孔,然后再在孔中回填碎石或卵石成桩,以提高地基承载力!减小基础的压缩性。碎石桩或卵石桩的承载能力及压缩量与基础对桩的侧向约束紧密相关,侧向约束越强,桩的作用效果越好,侧向约束越弱,桩的作用效果越差。因此振冲置换法应用于强度很低的软粘土基础时,应加强对桩的侧向约束
(3) 挤楔置换法。利用沉管或夯锤将管楔挤入基础土体中,使土体向外侧发生位移,然后在管内回填碎石或砂,即将原基础置换掉。基础土体在管楔的作用下发生侧向挤压,外侧基础面隆起,土体超孔隙水压力得到提高,当超孔隙水压力消散后土体强度也得到了提高。挤楔置换法施上时为了方便排水,回填料一般选用透水性较好的碎石或砂。
3.3、压实夯实法
压实夯实法是通过外荷载的作用使得原来的软基础土体结构变密实,从而提高土体的物理力学指标。具体实施时又可以分为以下三种情况:
(1)重锤夯实法。利用重锤自山下落产生夯击能来夯实浅层基础,使其表面形成较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。重锤夯实法施上前应试夯,确定相关的技术参数。冬季施上时应首先将冻土层挖除或通过烧热法融解冻土层。
(2) 强夯。将自重较大的重锤自高处自山下落,利用其夯击能反复夯击地基,使基础中的土体颗粒结构重组并变得密实,从而提高地基的承载能力,降低其压缩性。
(3) 表层压实法。利用人上、碾压机械或振动碾压机械对表层松散土体进行压实。当表层土体含水量较高时,应采用分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
3.4、预压固结法
预压固结法是利用机械或物理方法,使软基础土体发生固结变形,降低其孔隙比,从而使得软土地基密实。
(1)堆载预压法。在地基上堆放土料、砂石料等,给基础施加一定的荷载,使基础预先完成大部分沉降,地基承载力提高后卸除上部堆放物。实际原理即用填土等外荷对地基预压而增加地基总应力,使孔隙压力消散来增加有效应力。
施上要点与工艺:预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载,大面积堆载可以采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人上作业;堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大,作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(2)真空预压法。通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,膜外的大气压力及土体重力与膜内真空形成气压差,从而减少孔隙水压力,增加有效应力该方法山排水系统和加压系统两部分组成,排水系统主要为了改变地基原有的排水边界条件,传递真空压力,增加孔隙水的排出通道,缩短排水距离,以便在上部荷载作用下能以较快的时间使地基土的有效应力增加,地基土产生固结,完成预定的地基加固效果,满足工程建设需要。加压系统则主要是指的是抽真空装置。
(3)降水位法。即降低地下水位,使得土层在降水范围内土的浮容重变成湿容重,增加土体自重或附加应力,使土层固结,有效应力增加。施上中常见的方法包括:轻型井点、喷射井点、深井的井点。
3.5、振密挤密法
(1)振冲密实法,如果土体结构的原始平衡态被破坏,土粒会向低势能位置转移,振冲密实法正是利用该原理,使用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,破坏土体结构,使土体逐渐变密。振冲加固技术从上世纪70年代投入使用以来,已从单一的民用建筑逐步发展到工业建筑地基处理、水库大坝处理、火力发电厂基础、铁路路基和场站、高速公路路基和场站、机场跑道的场站、海港码头、储油罐及国防设施的施上,并且产品机型规格齐全,几乎叮以满足各种地层条件下的基础施上,在加固软地基方面应用广泛。
(2) 夯击碎石桩。利用重锤夯击或者强夯法将碎石或块石夯入地基,在夯坑里逐步填入碎石或块石,反复夯击以形成碎石桩或块石墩。夯击碎石桩的施上常见于杂填土、软弱黏性土地基,若软土过于深厚无坚实基岩时,碎石桩会具有软土中无处承力,因此该处理办法不宜使用。其对于淤泥或淤泥质土,也具有排淤置换作用,可视具体实际实施。
(3) 沉管砂石桩。利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。这种桩有时也称碎石桩或灰土桩。
结束语
随着水利工程的建设的发展,特别是在一些较为复杂的地区,地基的处理就更加的重要,一个优良的地基处理方式,不仅可以充分的保障水利工程的施工井然有序地展开,而且还保障水利建筑物的可靠性与安全性,对于各种各样的地基处理方式均存在则會一定的局限性以及相应的使用范围,不同的方法要使用不同的应对措施。
参考文献
[1]林俊. 水利工程的基础处理探析[J]. 黑龙江水利科技,2012,11:109-110.
[2]张新胜. 水利工程软基础处理方式探讨[J]. 陕西水利,2013,01:106-107.
[3]刘翠玲. 水利工程基础处理技术探讨[J]. 现代物业(上旬刊),2011,08:30-31.
[4]孔连增. 水利工程地基加固概述[J]. 科技资讯,2010,36:31.
关键词:
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
在广东等沿海地区,水利工程建设于软弱地基上的比例较大。因此软弱地基处理在水利工程建设中至关重要。软基础处理是沿海地区水利工程设计中常见的问题,设计方案的选取将会对水利工程后期施工运行产生较大的影响。
1、概述
软基础是指主要由淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、或者是其他的高压缩性土层构成的地基。这种地基天然含水量过大,承载力低,在荷载作用下易产生滑动或沉降。在广东等沿海地区,水利工程建设于淤泥等软弱地基上的比例较大。因此软弱地基处理在水利工程建设中至关重要。软基础假如没有及时的进行处理,那么透水性、地质稳定性、抗滑能力以及承载能力等等均很有可能不能充分的满足工程建设的需要,所以非常的有必要对软基础采取有效的处理措施,使处理后的地基满足建设要求。
2、水利工程的基本状况
随着国民经济的不断发展和需求,水利水电项目也需要不断地开发、建设,在对水利建设的过程中难免会遇到一些不能满足基础建设的问题,例如不良地基等问题。不良地基,主要是指地基的天然状况不好,存在很多先天不足,如地质硬度、承载力问题,不能够满足上部构筑物稳定性问题等。水利工程构筑物的不良问题主要表现在,地质条件不是很好,抗滑能力比较差,地质稳定性和安全反应系数都存在一定的问题。以上问题的主要原因是岩石和混凝土,由于不同倾角的断层带、节理裂隙带、软弱夹层、破碎带、古风化壳、溶蚀带等抗压强度低,无法满足上部的建筑物抗滑和稳定的要求。
3、软基础的处理方式
3.1、CFG桩的应用
CFG桩主要是水泥粉煤灰碎石桩,它主要是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌和形成的高粘结强度桩,CFG桩、桩间土和褥垫层—起构成CFG复合地基。在长螺旋的管内部泵压CFG的施工工艺主要就是由长螺旋的钻机混凝土的泵和强制式混凝土所组成的一个施工的体系。CFG的桩主要的应用就是处理粘土、粉土、砂土或是填土等土层。CFG桩符合的地基中,有很多都是由上部的结构所传来的,而桩体的主要荷载就是桩体和垫层来共同的承担。垫层的上部基础传来的基底压力或是水平的力主要就是通过适当的变形达到共同受力,同时由于桩挤密的作用,又需要不断的提高其承载力,桩复合的地基中的桩和垫层主要的作用:对地基土都是由挤密的作用,对于一些松散土等土质,主要就是由于桩的振动和侧向的挤压等作用。土质的物理性能能够得到很好的改善,并且也能够提高其桩间土的承载力。
3.2、置换法
置换法即是将不符合要求的基础土层挖除,换而填筑符合要求的土层的方法。置换法是软基础处理最为常用的方法,适用于软基础厚度不大的情况。具体实施时又可分为以下三种情况。
(1) 换填法。将地基表层性状较差的土挖除掉,回填性状较好的土料并压实,以形成一定厚度的持力层,提高基础的承载能力。施工时应将表层性状较差的土挖尽,在边界上留有足够边坡稳定的坡度。
(2) 振冲置换法。利用振冲机械,在高速水流冲击的辅助下边振边冲,在基础中成孔,然后再在孔中回填碎石或卵石成桩,以提高地基承载力!减小基础的压缩性。碎石桩或卵石桩的承载能力及压缩量与基础对桩的侧向约束紧密相关,侧向约束越强,桩的作用效果越好,侧向约束越弱,桩的作用效果越差。因此振冲置换法应用于强度很低的软粘土基础时,应加强对桩的侧向约束
(3) 挤楔置换法。利用沉管或夯锤将管楔挤入基础土体中,使土体向外侧发生位移,然后在管内回填碎石或砂,即将原基础置换掉。基础土体在管楔的作用下发生侧向挤压,外侧基础面隆起,土体超孔隙水压力得到提高,当超孔隙水压力消散后土体强度也得到了提高。挤楔置换法施上时为了方便排水,回填料一般选用透水性较好的碎石或砂。
3.3、压实夯实法
压实夯实法是通过外荷载的作用使得原来的软基础土体结构变密实,从而提高土体的物理力学指标。具体实施时又可以分为以下三种情况:
(1)重锤夯实法。利用重锤自山下落产生夯击能来夯实浅层基础,使其表面形成较为均匀的硬壳层,获得一定厚度的持力层。重锤夯实法施上前应试夯,确定相关的技术参数。冬季施上时应首先将冻土层挖除或通过烧热法融解冻土层。
(2) 强夯。将自重较大的重锤自高处自山下落,利用其夯击能反复夯击地基,使基础中的土体颗粒结构重组并变得密实,从而提高地基的承载能力,降低其压缩性。
(3) 表层压实法。利用人上、碾压机械或振动碾压机械对表层松散土体进行压实。当表层土体含水量较高时,应采用分层铺垫石灰、水泥进行压实,使土体得到加固。
3.4、预压固结法
预压固结法是利用机械或物理方法,使软基础土体发生固结变形,降低其孔隙比,从而使得软土地基密实。
(1)堆载预压法。在地基上堆放土料、砂石料等,给基础施加一定的荷载,使基础预先完成大部分沉降,地基承载力提高后卸除上部堆放物。实际原理即用填土等外荷对地基预压而增加地基总应力,使孔隙压力消散来增加有效应力。
施上要点与工艺:预压荷载一般宜取等于或大于设计荷载,大面积堆载可以采用自卸汽车与推土机联合作业,对超软土地基的第一级堆载用轻型机械或人上作业;堆载的顶面宽度应小于建筑物的底面宽度,底面应适当放大,作用于地基上的荷载不得超过地基的极限荷载。
(2)真空预压法。通过覆盖于地面的密封膜下抽真空,膜外的大气压力及土体重力与膜内真空形成气压差,从而减少孔隙水压力,增加有效应力该方法山排水系统和加压系统两部分组成,排水系统主要为了改变地基原有的排水边界条件,传递真空压力,增加孔隙水的排出通道,缩短排水距离,以便在上部荷载作用下能以较快的时间使地基土的有效应力增加,地基土产生固结,完成预定的地基加固效果,满足工程建设需要。加压系统则主要是指的是抽真空装置。
(3)降水位法。即降低地下水位,使得土层在降水范围内土的浮容重变成湿容重,增加土体自重或附加应力,使土层固结,有效应力增加。施上中常见的方法包括:轻型井点、喷射井点、深井的井点。
3.5、振密挤密法
(1)振冲密实法,如果土体结构的原始平衡态被破坏,土粒会向低势能位置转移,振冲密实法正是利用该原理,使用专门的振冲器械产生的重复水平振动和侧向挤压作用,破坏土体结构,使土体逐渐变密。振冲加固技术从上世纪70年代投入使用以来,已从单一的民用建筑逐步发展到工业建筑地基处理、水库大坝处理、火力发电厂基础、铁路路基和场站、高速公路路基和场站、机场跑道的场站、海港码头、储油罐及国防设施的施上,并且产品机型规格齐全,几乎叮以满足各种地层条件下的基础施上,在加固软地基方面应用广泛。
(2) 夯击碎石桩。利用重锤夯击或者强夯法将碎石或块石夯入地基,在夯坑里逐步填入碎石或块石,反复夯击以形成碎石桩或块石墩。夯击碎石桩的施上常见于杂填土、软弱黏性土地基,若软土过于深厚无坚实基岩时,碎石桩会具有软土中无处承力,因此该处理办法不宜使用。其对于淤泥或淤泥质土,也具有排淤置换作用,可视具体实际实施。
(3) 沉管砂石桩。利用沉管制桩机械在地基中锤击、振动沉管成孔或静压沉管成孔后,在管内投料,边投料边上提(振动)沉管形成密实桩体,与原地基组成复合地基。这种桩有时也称碎石桩或灰土桩。
结束语
随着水利工程的建设的发展,特别是在一些较为复杂的地区,地基的处理就更加的重要,一个优良的地基处理方式,不仅可以充分的保障水利工程的施工井然有序地展开,而且还保障水利建筑物的可靠性与安全性,对于各种各样的地基处理方式均存在则會一定的局限性以及相应的使用范围,不同的方法要使用不同的应对措施。
参考文献
[1]林俊. 水利工程的基础处理探析[J]. 黑龙江水利科技,2012,11:109-110.
[2]张新胜. 水利工程软基础处理方式探讨[J]. 陕西水利,2013,01:106-107.
[3]刘翠玲. 水利工程基础处理技术探讨[J]. 现代物业(上旬刊),2011,08:30-31.
[4]孔连增. 水利工程地基加固概述[J]. 科技资讯,2010,36:31.