水利工程施工中軟土地基處理技術與改進措施

高建平

(甘肅省武威市古浪縣古浪河水利管理處,甘肅古浪 733100)

水利工程施工中軟土地基處理技術與改進措施

高建平

(甘肅省武威市古浪縣古浪河水利管理處,甘肅古浪 733100)

在沼澤、湖、塘、盆地、江、河、海岸和山間洼地,分布有近代沉積的軟土。在這些地區修筑路基,為防止路基失穩或過量沉降導致公路破壞,應加以處理。軟土地基的處理方法很多,本文在介紹軟土及其特性與處理措施的基礎上,重點闡述常用的施工技術及改進措施。

水利工程 施工 軟土地基 改進

軟土地基的主要問題就是變形問題。由于軟土具有高壓縮性、低強度、低滲透性等特性,其地基上的建筑物和構筑物就表現為沉降量大而不均勻、沉降速率大以及沉降穩定歷時較長等特點。據統計,對于砌體結構的房屋,4層的最終沉降量可達500mm,5～6層的有的大于600mm;有吊車梁的一般工業廠房的沉降量約為200～400mm。不但沉降量大,而且在軟土地基上的沉降差也有可能超過總沉降量的50%[1]。

1 軟土地基的特點

評定軟土地基的承載力和變形,不宜采用單一的方法。可根據軟土的物理力學性質參數,按承載力和變形的理論計算確定;還應該利用原位測試方法確定,并重視各地區的建設經驗。采取綜合分析方法,考慮下列因素取值:(1)軟土的形成條件,成層特點、不均勻性,應力歷史,地下水和變化條件。(2)上部結構的結構類型、剛度,對不均勻沉降的敏感性,荷載性質大小和分布特征[2]。(3)基礎類型、尺寸、埋深、剛度等。(4)施工方法和程序及加載速率對軟土性質的影響。

2 軟土地基的危害

軟土地基的不可預見性較大,如果在施工過程中沒有做好相應的處理,那么在工程使用中很可能會出現建筑受損,路基難以固定及發生沉降,如果軟土層受力不均勻,上層建筑物的荷載作用在軟土層上,不僅引起建筑物的沉降,甚至建筑物墻體開裂和倒塌。

3 水利工程施工中軟土地基處理技術及改進措施

軟土地基由于承載力較低,沉陷量較大,必須進行處理,常用的、處理方法有置換法、夯實法、排水法、注漿法等幾種[3]。

3.1 挖除置換法

3.1.1 檢驗要點

(1)置換材料應選用無侵蝕性、低壓縮性的散粒材料,如粗砂、礫(卵)石、灰土、石屑、煤渣等。(2)置換軟土層的厚度應符合設計要求;當地基軟土層厚度不大時,應全部挖除。(3)置換材料回填時,應分層夯實,并嚴格控制壓實質量。置換材料的質量和配合比應符合設計要求。(4)施工結束后應檢驗地基的承載力。地基的強度和承載力必須達到設計要求的標準。

3.1.2 質量檢驗數量

(1)每個單位工程不得少于3點;每個獨立基礎下至少應有1點。基槽每20延米應有1點。(2)對于1000m2以上的工程,每100m2至少應檢測1點;3000m2以上的工程,每300m2至少應檢測1點。

3.2 重錘夯實法

3.2.1 基本要求

(1)將重錘吊升到一定高度,然后脫鉤讓其自由下落,利用下落的沖擊能把土夯實。(2)當地基軟土層厚度不大時,可以不開挖,利用重錘夯實法進行處理。(3)施工前應檢查夯錘重量、尺寸,落距控制手段,排水設施及被夯地基的土質。1)當夯錘重5～7t,落距在5～9m時,夯實深度為2～3.5m;2)當夯錘重8～40t,落距在14～40m時,夯實影響深度可達20～30m。(4)施工過程中,應注意檢查落距、夯擊遍數、夯點位置及夯擊范圍,確保地基強度和承載能力符合設計要求。

3.2.2 質量檢查數量

重錘夯實法質量檢查數量與挖除置換法相同。

3.3 砂并預壓法

砂井預壓法也稱垂直排水法,是采取人為措施,使地基表層或內部形成垂直排水通遭,在自重或外荷作用下,加速排水和固結,從而提高強度。

3.3.1 基本要求

(1)預壓施工前,應注意檢查施工監測措施,沉降、孔隙水壓力等原始數據,排水設施、砂井、塑料排水帶等位置。塑料排水帶的質量標準應符合規定。(2)堆載施工應檢查堆載高度、沉降速率。(3)真空預壓施工應檢查密封膜的密封性能和真空表讀數等。(4)施工結束后應檢查地基土的強度和承載能力,要求達到設計要求的標準。

3.3.2 檢驗要點

(1)排水井應建在軟土層中,井內灌入砂子,以形成豎向排水通道,砂子的質量和級配應符合規定。(2)砂井直徑多采用20～100cm,井距采用1.0～2.5m。井深主要取決于土層情況,～般以10～20m為宜。(3)砂井頂部應設水平砂墊層,厚度為0.3～0.5m。以連通各砂井并引出并中滲水。(4)軟土層較薄時,砂井應貫穿軟土層;軟土層較厚且夾有砂層時,一般應設在砂層上;軟土層較厚又無砂層,或軟土層下有承壓水時,則不應打穿。(5)預壓荷載應為設計荷載的1.2～1.5倍,但不得超過此時基土的承載能力[4]。

3.4 振動水沖法

3.4.1 檢驗要點

(1)振動水沖法處理地基繭要適用景松砂地基,也可月{if于黏性土地基。(2)把振沖器插入土層中進行射水振沖造孔,并以碎石或砂礫充填,形成碎石樁或砂礫樁。(3)碎石樁的直徑應為0.6～1.1m,樁距應視地質條件在1.2～2.5m的范圍內選擇。(4)施工前應檢查振沖器的性能,電流表、電壓表的準確度及填料的性能。(5)施工中應檢查密實電流、供水壓力、供水量、填料量、孔底留振時間、振沖點位置、振沖器施工參數等(施工參數由振沖試驗或設計確定。(6)施工結束后,應在有代表性的地段做地基強度或地基承載力檢驗。

3.4.2 質量檢測數量

(1)對單元工程內的攘沖樁主控項目進行全數或抽樣檢查:樁數檢滴數量為。100%;樁體密實度抽樣檢測數量為總樁數的1%～3%,并不少于3根樁;填料質量按規定的驗收批進行抽樣檢查;樁問土密實度按設計規定的數量進行檢查。(2)對單元工程內的振沖樁一般項目進行壘數或抽樣檢查。除主控項目檢測數量外柱基礎、條形基礎的樁中心位置偏差檢測數量為100%;其他一般項目的檢測數量為本單元工程總樁數的20%以上,并不少于10根。

4 結語

目前,軟土地的處理方式較多,成本和造價也有所不同,在具體的施工過程中,要根據軟土地基的實際情況來選擇相應的處理技術。

[1]劉念.水利工程施工中軟土地基處理技術分析[J].科技創新與應用,2014,01:190.

[2]劉賢良.水利工程施工技術中的難點和對策[J].科技創新與應用,2014,03:171.

[3]梁文鵬.關于加強水利工程施工項目管理的思考[J].科技創新與應用,2014,06:176.

[4]蘇興.關于水利堤防工程軟土地基處理的探討[J].科技與企業,2014,08:172.