軟基水閘地基處理

軟基水閘地基處理
 
　　軟基水閘地基處理是非常重要的，地基處理關(guān)系到方方面面，每個(gè)施工細(xì)節(jié)都會(huì)影響到最后的施工質(zhì)量，在選擇的時(shí)候更是關(guān)鍵。本店鋪就軟基水閘地基處理為大家介紹一下。
　　水利工程的地基決定了工程的質(zhì)量，地基處理技術(shù)發(fā)展至今，已逐漸成為一門(mén)綜合性、專業(yè)性、技術(shù)性的學(xué)科。地基土的物理性狀對(duì)水工建筑物的工作狀態(tài)和安危有著直接的影響。實(shí)踐表明，大部分水工建筑物的破壞或失事是由于地基缺陷或基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不妥造成的。飽和軟黏土地基上的大量水閘、泵房建筑物因未采取地基處理措施而產(chǎn)生滑移、傾斜和裂縫。建造在砂卵(礫)石地基或粉細(xì)砂地基的水閘，由于缺乏有效的滲流控制措施而發(fā)生滲透變形，并引起建筑物的塌陷、滑坡或傾覆。因此在水利工程建設(shè)中，做好地基的勘察、測(cè)試工作，并在此基礎(chǔ)上對(duì)不良地基采取針對(duì)性的加固處理措施是十分必要的。水工建筑物地基加固的目的在于提高軟弱地基的強(qiáng)度，保證地基的穩(wěn)定性；減小地基的壓縮性，避免過(guò)大的地基沉陷及不均勻沉陷；控制地基(尤其是砂土地基)滲流，防止?jié)B透變形。
　　一 、軟土地基的種類和處理技術(shù)
　　水閘下軟土是指濱海、沼澤、河灘沉積的天然含水量高、空隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。軟土地基主要是由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。在基礎(chǔ)處理之前首先要判斷水閘是否為軟弱基礎(chǔ)。僅僅由地基條件不能判斷是否為軟土地基，而是應(yīng)當(dāng)充分研究地基填方的構(gòu)成種類，規(guī)模，地基特性的基礎(chǔ)上判斷是否按軟土地基處理。
　　水閘地基處理的方法多種多樣，它們的作用主要有以下三個(gè)：(1)增加地基的承載力，保證水閘的穩(wěn)定；(2)消除或減少地基的沉降；(3)防止地基因滲透而變形。
　　目前水閘軟弱地基處理的方法有很多,使用較多的主要有以下幾種:置換拌入法、排水固結(jié)法、灌漿法、振密或擠密法、加筋法和樁基法等。下面分別介紹這幾種處理方法。
　　、置換拌入法
　　因置換方法不同又分為換土墊層法、震沖置換法、高壓噴射注漿法、石灰樁法等。換土墊層法適用于淤土層厚度較薄時(shí)。施工方法為：采用淤土層換填沙壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎(chǔ)等辦法進(jìn)行地基處理。由于換砂不利于防滲，而且工程造價(jià)較高，所以一般就地取材，以換填泥土為宜。換土墊層法要回填有較好壓密特性土進(jìn)行壓實(shí)或夯實(shí), 形成良好的持力層, 從而改變地基承載力特性, 提高抗變形和穩(wěn)定能力。施工時(shí)應(yīng)注意坑邊穩(wěn)定, 保證填料質(zhì)量, 填料應(yīng)分層夯實(shí)。
　　振沖置換法是指利用一個(gè)產(chǎn)生高能水平向振動(dòng)的振沖器在高壓水流( 氣流) 下邊振邊沖，在軟弱粘性土地基中成孔，再在孔內(nèi)分批填入碎石等堅(jiān)硬材料制成的一根根樁體，和原來(lái)的粘性土構(gòu)成復(fù)合地基。利用振沖器加固地基的方法有兩種。其一是振密法，適用于砂土地基，另一種為振沖置換法，適用于粘性土地基。
　　高壓噴射注漿法的原理是以高壓噴射直接沖擊破壞土體，使水泥漿液與土體拌和，凝固后成為拌和樁體。此法加固地基主要用于軟弱土層，對(duì)砂類土、粘性土、黃土和淤泥均能進(jìn)行加固，效果較好,該法設(shè)備簡(jiǎn)單、輕便、施工噪音小，可用于水工建筑物或建筑物基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)的防滲止水。但是此法也有局限性：當(dāng)?shù)貙雍羞^(guò)大的礫卵石、塊石影響噴射效果，地層有空隙或漏漿通道造成漿液漏失，砂層中噴射過(guò)程中孔內(nèi)坍塌造成沉砂抱管，淤泥層縮徑造成插管偏離形成孔斜，地層中地下水豐富，噴射的水泥漿液被稀釋運(yùn)移而無(wú)膠結(jié)。這些都是會(huì)影響施工的因素。
　　石灰樁法是在軟弱地基土中用機(jī)械成孔，填入生石灰塊壓實(shí)形成樁體，利用生石灰的吸水、膨脹、放熱作用和土與石灰的離子的交換反應(yīng)，凝硬反應(yīng)等作用，樁體周圍土體的物力力學(xué)性質(zhì)得以改善，石灰樁和周圍被改善的土體一起組成復(fù)合地基，達(dá)到加固地基目的。此法多采用打入、振入、壓入的灌注樁機(jī)施工。
　　、排水固結(jié)法
　　解決淤泥軟粘土地基沉降和穩(wěn)定問(wèn)題主要采取這種方法，由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)兩部分組合而成。排水固結(jié)法的原理是軟粘土地基在荷載作用下，土中孔隙水緩慢排出，孔隙比減少，地基發(fā)生固結(jié)變形，同時(shí)隨超靜水壓力逐漸消散，土中有效應(yīng)力增大，地基土強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng)。排水固結(jié)法又分為堆載預(yù)壓法、砂井法、真空預(yù)壓法。
　　堆載預(yù)壓法適用于軟弱的正常固結(jié)或輕度超固結(jié)的粉土，粘土或有機(jī)質(zhì)土等地基。技術(shù)方法是在建造建筑物之前，在建筑場(chǎng)地上堆放土料或塊石等預(yù)壓荷載(地質(zhì)條件適宜的也可降低地下水位的辦法來(lái)加荷)以使地基加固，等固結(jié)已達(dá)到要求后，卸除預(yù)壓荷載，修建建筑物。
　　砂井法是在地基中埋設(shè)排水砂井，使土中水既能在鉛直向，也能沿水平輻射向流動(dòng)，流入排水砂井流出，以達(dá)到加速預(yù)壓地基的加固，縮短預(yù)壓工期的目的。從前常在排水井鉆孔后填入砂土而成砂井，近年來(lái)隨著新材料的發(fā)展已用塑料芯板外包濾水纖維布制成，也有用細(xì)長(zhǎng)的纖維布袋裝砂埋入鉆孔制成砂井，施工較方便。
　　真空預(yù)壓法利用大氣壓力作為預(yù)壓荷載，如果條件允許也可在場(chǎng)地埋設(shè)井點(diǎn)系統(tǒng)來(lái)降低地下水位，一方面可加速排水，另一方面使土的自重增大，起到預(yù)壓作用。該法是在土體中總應(yīng)力保持不變的條件下，通過(guò)孔隙壓力逐漸降低而使總應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)化為有效應(yīng)力的方法。
　　、灌漿法
　　灌漿法是利用壓力或電化學(xué)原理將可以固化的漿液注人地基中或建筑物與地基的縫隙中。灌漿漿液可以是水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿及各種化學(xué)漿材,如聚氨醋類、木質(zhì)素類、硅酸鹽類等。
　　、振密或擠密法
　　這種方法的原理是用振動(dòng)或者擠壓的方法減小地基土體空隙比，提高強(qiáng)度，采用的方法有重錘夯實(shí)法、強(qiáng)夯法、振沖擠密法。
　　重錘夯實(shí)法是利用重錘自由下落時(shí)的沖擊能來(lái)夯實(shí)非飽和的表層填土及雜填土地基，使其表層形成一層較為均勻的硬殼層。施工時(shí)把重錘提升到一定高度， 使錘脫鉤自由落下，如此多次反復(fù)夯實(shí)地基，取得加固效果。重錘夯實(shí)的效果與錘重、錘底直徑、落距、遍數(shù),夯實(shí)土的種類及其含水量有關(guān)，合理選取以上參數(shù)才能取得較好的夯實(shí)效果。
　　、加筋法
　　加筋法是利用拉筋由于位移與土顆粒產(chǎn)生一定的摩擦力，使加筋材料與土形成一個(gè)整體，減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。某一圍墾工程采用打設(shè)塑料排水板的方法，以加速淤泥層排水固結(jié)，提高地基強(qiáng)度，又采用砂墊層中鋪設(shè)土工織物，由于土工織物受拉作用，調(diào)整了基底應(yīng)力分布，地基側(cè)向位移和沉降卻相應(yīng)減少，地基穩(wěn)定性就大大提高。
　　、樁基法
　　這種方法常用于沉降方面有較高要求的建筑物和精密設(shè)備的基礎(chǔ)以及豎向荷載大而集中的結(jié)構(gòu)，樁基能有效地承受一定的水平荷載和上拔力。樁基按施工方法分可分為預(yù)制樁和灌注樁兩大類。
　　預(yù)制樁特點(diǎn)是具有較強(qiáng)承載力，投資省，質(zhì)量有保證，施工速度快等特點(diǎn)。預(yù)制樁還可以抵抗由水閘水壓力產(chǎn)生的水平荷載，達(dá)到水平穩(wěn)定作用。
　　灌注樁法事將灌注樁打至硬土層作承載臺(tái)，灌注樁有沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁，但這兩種方法灌注樁還存在一些技術(shù)難題，一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問(wèn)題；二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問(wèn)題，樁身混凝土灌注質(zhì)量，樁底沉渣清理和持力層判斷不易監(jiān)控等問(wèn)題。
　　二、結(jié)束語(yǔ)
　　軟土地基基礎(chǔ)是水利工程建設(shè)中經(jīng)常遇到的難題，對(duì)其處理方法也有很多，根據(jù)不同的基礎(chǔ)特性可以選擇不同的處理方法。在在水閘施工中遇到軟土地基的時(shí)候，首先應(yīng)該仔細(xì)的閱讀相關(guān)的勘察資料并進(jìn)行全面的分析，再根據(jù)各種處理方法適用的條件結(jié)合分析的結(jié)果來(lái)選擇最合適的代價(jià)最低的一種處理方法或幾種聯(lián)合處理方法。
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