陳曉
(河源市水工建筑工程有限公司 廣東 河源 517000)
探討組合支護技術在河堤護岸工程中的應用
陳曉
(河源市水工建筑工程有限公司 廣東 河源 517000)
隨著我國社會經濟的飛速發展,組合支護技術在河堤護岸工程中存在非常重要的地位,本文先針對組合支護技術的理念及方法進行分析,再重點探討組合支護技術在河堤護岸工程中的應用。
組合支護技術;河堤護岸;應用
近幾年來,我國在河堤護岸工程中得到了長足有效的發展進步,為了減少拆遷,保留河岸現有民房、道路的安全,采取河堤護岸技術通常為樁間板、灌注排樁加深層攪拌樁等多項組合工程,做到了臨時支護與永久護岸相結合。不但工程安全,同時也大大縮短了工期,為了節省投資,為今后城區河堤護岸處理開拓了一條新的思路。在這種大趨勢下,組合支護技術才能夠滿足河堤護岸工程發展的需求。
河堤護岸工程是保護江河堤岸免受水流、風浪侵襲和沖刷所采取的工程措施。土地主要有粉質黏土、黏土、粉細砂、含有機質黏土、粉土等。根據河堤各層土做了一個物理力學指標表,如表1。

表1 各層土力學指標表
2.1灌注排樁設計
對于灌注排樁的設計,它的剛度會相對于比較大,而他的抗彎的能力也是比較強的,有了這兩個特性,灌注排樁的變形也就會相對減少,這樣的功能可以起到保護周圍的建筑群體,而在河堤開挖中將支護樁的使用來作為擋土保護設施,開始之后可以將這種擋土圍護作為河岸堤防的一種永久的組成模式。支護樁具有抗滑性能、抗傾覆性能以及抗隆起性能,根據支護的結構以及三種特性來計算,運用物理力學彈性的方法可以對樁的直徑(樁的中心距)和樁長以及根據周圍建筑物想距離河道的距離,分成四個階段來進行不同工程的情況組合,分層次來攝取地基物理力學的個別參數,利用專業的計算軟件來對項目進行計算。
2.2深層攪拌樁設計
按照擋墻的設計方法對深層攪拌樁體穩定性來計算,其中深層攪拌樁的內力和位移要按照彈性抗力法來計算,經過一系列對深層攪拌樁的滑動穩定性、傾覆穩定性能、地基輕度和內力和位移這些相關特性進行驗算,計算的結果體現出數據都達到了規范的相關要求。
灌注排樁和深層攪拌樁兩兩的組合讓灌注樁作為了支座,而深層攪拌樁則起到了擋沙土防滲透的墻式支護的結構。因為河堤的地基土層較為柔軟,地面的荷載相對過大,為了提高灌注排樁相對應的抗滑性能、修剪性能以及河床的抗隆起性能,控制好灌注排樁的位移,進一步加強了排樁的穩定性。
2.3組合支護技術的選用
深層攪拌樁和灌注排樁這兩種支護組合技術作為一種安全、技術成熟的工程方法,被廣泛的運用在了深基坑支護組合技術的施工和設計中。通過深層攪拌樁和灌注排樁支護這兩種技術的組合共同承擔了來自水土帶來的各方面的壓力,形成了穩定的圍護結構。需要針對河段兩岸民房密集度以及壓力增大和地面荷載情況,同時對河道是否枯期,汛期水量的多少以及種類等問題,河道水位變化幅度短期內變化會比較大,需要經常調整河堤水土壓力,臨時支護和永久護岸的結合解決了施工場地受限問題。在常規排樁支護與深層攪拌樁組合技術的基礎上增加樁間深攪樁形成樁間連續強,可使單獨的灌注排樁擋土的整體能力大為增加,并未后期樁間板形成永久性護堤提供了基面。組合技術方案發揮著各自的作用,不僅形成了連續墻式的護堤和穩固的圍護結構,還起到了臨時支護和永久護岸的結合,保證了施工和周邊建筑的安全。
在河堤護岸工程中應用組合支護技術的優勢為灌注樁的剛度相對較大,能夠對側向土壓力產生較大的抗拒性,進而變成支護主體。為了對排樁擋墻墻頂的位移進行掌控與提升排樁的抗傾性能,可以在樁頂對連續臥梁進行設置。在施工中為了減少排樁埋沒位置的彎矩值及提升排樁的水平抗壓能力,可以采用樁前設置深層攪拌樁對局部加固地基的方法,這能夠對排樁的抗隆起能力與穩定性產生提升效果。而且在排樁后與排樁間對深層攪拌樁進行設置能夠產生擋土與防滲效果,進而能夠將各項工程的施工效果充分發揮出來,在河堤開挖過程中可有效對圍護構造的位移變形進行控制,預防因此而造成地面沉降問題,并能夠對周圍建筑物與河堤施工安全起到保障作用,而且可以利用在樁間鋼筋連接與排樁內鋼筋間現澆混凝土產生連續性的墻式護堤,進而使永久護岸與臨時支護能夠完美結合。
河堤的岸邊是可以設置兩層攪拌樁的。第一層可以設置在灌注排樁以后,這一方便可以起到防止滲透的作用,這一層為先期施工工程,另一方面,利用深層攪拌樁本人自身的一種強度可以達到一定的支護效果,使得土地對于灌注排樁的作用位置大大降低,使得受力更加趨于合理化,可以減少河堤兩岸的土地和超載體對于河堤護岸的一種壓力。第二層則設置放在了灌注排樁之間,除了有加強止水的作用外,還可以起到與灌注樁同時聯成一體的效果,共同承擔來自水土帶來的壓力,所有行成的灌注樁之間的連續墻,使得其間具有構件的特性,整塊抵擋沙土的能力要比單獨灌注排樁要更強,灌注樁除了利用其抗拉伸和抗彎曲兩者性能外,由于灌注樁分布均勻在深層攪拌樁的群體里面,對于水泥土樁這一塊的變形以及裂縫有著非常好的約束效果,讓水泥土的止水作用得到進一步的提升,對應將兩種性能特點不相同的灌裝體組合成一個整體后,擋土和止水的能力都會有相比較之前有一個大幅度的提升。
考慮到河道周圍環境與河道地質受到了很多方面的限制,因此在對國內外當前的各項圍護技術與施工工程案例進行分析時,可以提出在河堤外進行打鋼板樁與對排樁支護進行深攪之后再對河堤實施開挖砌工程,最后再對比灌注排樁支護加樁間板與混凝土預制排樁等施工方法。將施工方法進行分析比較后,可得出單一處理施工技術很難使堤岸不變形與穩定性要求得到滿足,而且投資金額較大,不能達到經濟效果。而如果采用樁間板與灌注排樁加深層攪拌樁多項技術進行組合支護的施工方案,能夠使永久護岸與臨時支護做到相結合,在節省投資的同時還能夠將施工工期縮短,通過對比能夠明顯看出,采用組合支護技術比單一施工技術的施工費用能夠減少幾百萬之多。
在進行施工時直接采用取土造孔,不但能夠讓成樁的垂直度變得更加好,而且工期也會相應加快,同時還能避免因常規鉆孔灌注樁泥漿護壁技術產生的環境污染問題。支護排樁施工變形與偏差應該比12cm小,以此保障護岸線型外觀能夠達到相關標準,要在將河堤周圍建筑物進行保留的同時,確認在施工期間河堤兩岸交通能夠通行正常,使上萬元的投資消耗能夠因此節省,經過測量河堤的水平位移最大不能超過35mm,不均勻沉降最大不能超過32mm,在施工設計中水平位移、沉降及變形都應該比設計允許均值小。而且應該由第三方建筑質量檢驗機構檢測河堤兩岸的民房,結果顯示民房都未產生縫隙。在經過長達十幾年的枯、汛期運行檢測之后,工程仍然安全。
在河堤護岸工程中采用深層攪拌支護和樁間板加灌注排樁多種組合支護技術,能夠將各項工程的優勢充分發揮出來,使永久護岸與臨時支護可以得到完美結合。河堤兩岸建筑物密集、地勢情況復雜、如果單純采取單一處理方法很難滿足穩定與不變形的要求,因此在進行河堤施工時要以保障周圍建筑物與河堤安全為前提解決施工難題,并為岸邊密集民房區與較軟河道實施類似河堤護岸工程提供相關借鑒經驗。
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TU476
A
1673-0038(2015)36-0338-02
2015-8-11
陳曉(1987-),男,助理工程師,本科,主要從事水利工程施工工作。