水工建筑物液化砂土地基處理方法淺析

羅文興

摘要：在我國(guó)建筑行業(yè)中容易出現(xiàn)地基問(wèn)題，尤其在水工建筑物方面會(huì)出現(xiàn)液化砂土地基問(wèn)題，對(duì)于水工建筑物的穩(wěn)定性會(huì)有著很大的負(fù)面影響，產(chǎn)生相關(guān)的地基穩(wěn)定性問(wèn)題。針對(duì)液化砂土地基進(jìn)行處理要結(jié)合具體的情況進(jìn)行具體分析，才能選擇出適當(dāng)?shù)牡鼗幚矸椒ㄒ赃_(dá)到良好的處理效果。在不同的案例中，對(duì)于不同方法的選擇可以對(duì)于液化砂土地基有著更好的處理效果，所以本文主要是對(duì)工程概況進(jìn)行分析，來(lái)探究選擇地基處理方法的原理，根據(jù)地基處理方法進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，最后要進(jìn)行施工后的檢測(cè)，從這幾個(gè)方面去保證處理方法，可以很好地保證液化砂土地基穩(wěn)定性，保證水工建筑物的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：水工建筑物;液化砂土地基;處理方法

在液化砂土地基處理方面經(jīng)常使用的技術(shù)方法有換填法、振沖法、強(qiáng)夯法。通過(guò)這三種方法針對(duì)不同情況的合理分析與使用，可以使大面積的液化砂土地基得以良好的改善性能，對(duì)于地基的穩(wěn)定性有所提升。首先要說(shuō)振沖法是通過(guò)振沖器來(lái)進(jìn)行工作，結(jié)合高壓水進(jìn)行輔助作用，來(lái)提高水土之間的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，形成復(fù)合地基。利用強(qiáng)夯法可以產(chǎn)生巨大的沖擊，能使地基結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定化，通過(guò)壓縮性能的提升，來(lái)減少沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。換填法則是對(duì)于土層部分進(jìn)行更換，改變?cè)械耐翆咏Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)性能方面的提高。

1 案例分析

在某地區(qū)工程地段處于河床兩側(cè)的漫灘，其地下地基受到河水的沖刷而形成液化砂土現(xiàn)象，這樣的地基很難以其為基礎(chǔ)持力層建設(shè)水工建筑物。并且根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道該地區(qū)的液化指數(shù)大于4.9小于11.8，液化等級(jí)為中等。并且對(duì)于抗震性能也進(jìn)行了測(cè)試，以地震加速度為0.15g，對(duì)該場(chǎng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，可以得到周期為0.35s的特征反應(yīng)譜。以此為基準(zhǔn)來(lái)對(duì)該工程進(jìn)行建設(shè)，要選擇合理的方法進(jìn)行液化砂土地基的改善，實(shí)現(xiàn)水工建筑物的穩(wěn)定性建設(shè)，通常要通過(guò)對(duì)于各種方法進(jìn)行試驗(yàn)，選擇性能最佳的方法進(jìn)行施工，在保證工程質(zhì)量基礎(chǔ)上，盡量減少經(jīng)濟(jì)成本，達(dá)到高效建設(shè)的目的。

2 改進(jìn)方式選擇

根據(jù)基礎(chǔ)地層勘察結(jié)果來(lái)進(jìn)行分析，對(duì)于其中的規(guī)律性進(jìn)行總結(jié)，可以很好地對(duì)當(dāng)?shù)氐牡孛矄卧M(jìn)行控制，通過(guò)對(duì)于不同時(shí)間的堆積產(chǎn)物進(jìn)行分析，可以對(duì)地下土層進(jìn)行更多的了解，根據(jù)調(diào)節(jié)閘船閘工程以及橡膠壩處理等多種方案進(jìn)行考慮，結(jié)合地下液化土層的深度和液化砂層底標(biāo)高以及不同的數(shù)據(jù)，來(lái)判斷工程的具體情況[1]。根據(jù)不同地區(qū)的數(shù)據(jù)要選擇不同的方案進(jìn)行建設(shè)，可以達(dá)到高效的建設(shè)效果。因?yàn)椴煌慕ㄔO(shè)方案針對(duì)不同的深度和標(biāo)高來(lái)說(shuō)，有著不同的處理效果，因此要對(duì)資料和勘察結(jié)果進(jìn)行結(jié)合分析與處理，經(jīng)過(guò)全方位的考慮來(lái)提高地基的承載能力，解決地基液化問(wèn)題。

2.1 船閘區(qū)

可以根據(jù)船閘區(qū)的具體地層液化的標(biāo)高的數(shù)據(jù)以及標(biāo)準(zhǔn)處理標(biāo)高進(jìn)行對(duì)比來(lái)得到需要處理的深度。因?yàn)榇l區(qū)域較為狹長(zhǎng)，所以說(shuō)在該部分區(qū)域內(nèi)沒(méi)有民用建筑，可以利用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理，來(lái)提高土層結(jié)構(gòu)緊密性，解決地基問(wèn)題。在強(qiáng)夯過(guò)程中可同時(shí)采用CFG樁進(jìn)行處理，來(lái)提高地基承載能力，降低地震液化效果。也可以采用換填方法，對(duì)于土層進(jìn)行更換，采用碎石來(lái)置換液化砂土層，達(dá)到良好的防沉降效果，使船閘區(qū)域的地基處理更加高效化，來(lái)保證地基承載力能夠達(dá)到一定的要求。在最后要對(duì)于改造后的地基進(jìn)行檢測(cè)，保證地基承載力大于300Kpa，才能夠更好地達(dá)到承載力要求，完成各方面的工藝建設(shè)。但是在進(jìn)行工作的過(guò)程中，利用強(qiáng)夯法可能會(huì)造成極大的噪音[2]。此外，利用換填法可能會(huì)造成工程時(shí)間較長(zhǎng)，成本較高，造成經(jīng)濟(jì)方面的壓力。另外還可以利用振沖法來(lái)進(jìn)行處理，可以保證施工的高效化和完善性。

2.2 調(diào)節(jié)閘區(qū)

一般情況下調(diào)節(jié)閘區(qū)的液化深度是較深的，相對(duì)于船閘來(lái)說(shuō)，因?yàn)檎{(diào)節(jié)閘區(qū)主要位于主河槽內(nèi)，所以對(duì)于地下水的承受能力更多，受到地下水的干擾和影響也是較多的，所以地基液化程度會(huì)更大。在現(xiàn)場(chǎng)使用過(guò)程中，如果利用換填法會(huì)導(dǎo)致投資較大，因?yàn)槠渖疃容^大，所以對(duì)于土層的更換面積較多，造成高成本的消耗，利用強(qiáng)夯法則會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，并且在試驗(yàn)過(guò)程中可能會(huì)造成安全問(wèn)題，耗時(shí)較長(zhǎng)，也不方便運(yùn)用在調(diào)節(jié)閘區(qū)[3]。運(yùn)用振沖法進(jìn)行處理是較為完善的方法，利用振沖碎石樁方案可以對(duì)于液化現(xiàn)象有著很好的消除效果，通過(guò)振沖碎石樁方案可以使土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行加密，基于對(duì)土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行填充，使其結(jié)構(gòu)更加緊密化，防止液化現(xiàn)象的進(jìn)一步擴(kuò)展，同時(shí)對(duì)于其中的液化砂土也可以進(jìn)行擠壓，使其對(duì)于土層的影響減少，這樣就可以對(duì)于調(diào)節(jié)閘區(qū)進(jìn)行地基的處理，保障調(diào)節(jié)閘區(qū)水工建筑的穩(wěn)定性。

2.3 振沖樁計(jì)算

在進(jìn)行振沖方法的運(yùn)用過(guò)程中，要對(duì)振沖碎石樁間距進(jìn)行考慮，要綜合考慮砂土的密實(shí)程度，砂土的擠壓，側(cè)向擠壓作用以及內(nèi)部孔隙的大小，干濕程度和摩擦力等多方面數(shù)據(jù)，要結(jié)合這方面的數(shù)據(jù)進(jìn)行考慮，通過(guò)合理的計(jì)算來(lái)得到相應(yīng)的樁間距大小。例如采用75kw振沖器重裝時(shí)要要求碎石樁的直徑要在0.7～1m之間。通過(guò)對(duì)于碎石樁材料進(jìn)行控制，要求其含泥量不得大于5%。同時(shí)要根據(jù)天然孔隙比，處理以后的孔隙比和直徑進(jìn)行計(jì)算，得到相應(yīng)的樁間距，還可以得到每一段樁體中應(yīng)該填充的填料量，要結(jié)合樁的橫截面積和長(zhǎng)度以及孔隙數(shù)量來(lái)進(jìn)行綜合考慮，可以達(dá)到這方面的要求。最后要要求砂層相對(duì)密實(shí)度應(yīng)該在0.8以上，才能夠達(dá)到相應(yīng)的建設(shè)要求，并且其承載力也要大于256Kpa。

3 施工與驗(yàn)收

3.1 施工

在施工過(guò)程中，首先要進(jìn)行試驗(yàn)性施工，對(duì)振沖器進(jìn)行不同功率的調(diào)整，防止對(duì)于周?chē)慕ㄖ镌斐捎绊懀蛊洚a(chǎn)生振動(dòng)或造成振動(dòng)現(xiàn)象。要對(duì)填料量，電流和留振時(shí)間進(jìn)行控制，使這三者相互結(jié)合，并且這三者可以互相保證，互相聯(lián)系，在振沖施工過(guò)程中，可以使砂土完全液化，使其顆粒進(jìn)行重新排列，使孔隙比減小，這樣就能對(duì)于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的緊密性進(jìn)行控制，使其產(chǎn)生擠壓能力，對(duì)密實(shí)度進(jìn)行提高，來(lái)達(dá)到鞏固建設(shè)的效果。

3.2 驗(yàn)收

利用不同的檢驗(yàn)方法，可以對(duì)于施工的樁體承載力，地基的密實(shí)程度和土層密度以及土層結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢驗(yàn)，使其結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，查看是否滿足建設(shè)效果，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)上報(bào)，在最后的工作過(guò)程中要進(jìn)行修正與修改，對(duì)施工達(dá)到保障效果[4]。要聘請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的驗(yàn)收人員對(duì)整個(gè)工程進(jìn)行驗(yàn)收，使其狀態(tài)可以滿足建設(shè)效果，然后加強(qiáng)對(duì)各方面數(shù)據(jù)的控制能力，提高樁身填料方面的技術(shù)，才能對(duì)最后施工質(zhì)量有著一定的保障作用，可以使整個(gè)填料處在中密狀態(tài)。

4 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合上文分析，對(duì)于水工建筑物來(lái)說(shuō)其地基建設(shè)是十分重要的，地基決定著水工建筑物的穩(wěn)定性。通過(guò)案例分析可以知道該河床地區(qū)的水工建筑物的地基已經(jīng)存在著液化現(xiàn)象，因此要對(duì)液化地基進(jìn)行處理，在該案例中選擇的最適當(dāng)方式應(yīng)該是使用振沖法進(jìn)行處理，通過(guò)相應(yīng)的振沖計(jì)算，可以對(duì)于樁間距以及填料量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并且對(duì)施工和驗(yàn)收工作進(jìn)行控制，使其質(zhì)量可以達(dá)到建設(shè)要求，這樣才能夠完成對(duì)該地區(qū)的水工建筑物地基方面的處理，使其地基建設(shè)更加穩(wěn)定化。

參考文獻(xiàn)：

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