水利工程不良地基加固及施工技术研究.doc

水利工程不良地基加固及施工技术研究1、新疆水利工程常见的不良地基 1.1 湿陷性黄土 在我国西北地区、东北地区以及华中地区分布着大量的湿陷性黄土，是导致不良地基的原因。湿陷性黄土具有湿陷性，在外力的作用下，被水侵入，在内部结构被破坏之后而发生形变。当水利工程遇到湿陷性黄土时，要充分考虑到湿陷性黄土地基给水利工程造成的安全性问题。 1.2 冻土 在我国的新疆地区分布着许多冻土，由于冻土具有流变性这一特征，其永久强度远不及其瞬时强度。因此，在水利工程遇到冻土环境时，要将永久承载力作为首要考虑因素。由于热胀冷缩，在冻土冻结时其体积膨胀，而一旦冻土融化，土层内部结构凝聚力逐渐削弱，同时，由于冻土的融化，使得地基含水量大增，易形成融陷2。 1.3 山区地基土 山区地基土具有场地不稳定以及地基不均匀的特点。因为山区地基土复杂的构造，许多严重的地质现象会威胁到工程的安全，例如山体滑坡、岩体崩塌以及泥石流等。故在山区地基上修建水利时，要重视山区极易发生的地质现象对工程的影响，在条件允许的情况下对山区地基作附加处理。 1.4 软弱劲性土 软弱劲性土常在湖泊周围，河流中下游出现，由河流常年累月的沉淀物和冲积物形成。渗透性低、强度低以及高压缩性是它的主要力学特点。软弱劲性土的强度增长缓慢是由于其渗透性低，固结缓慢，这是该类地基最大的问题。 2、不良地基的处理方法 2.1 预压法 2.1.1 堆载预压法 堆载预压法的预压荷载选取需不能比设计荷载小；大面积堆载采用自卸运输车以及推土机，采用轻微机械或者人工方式处理第一级堆载；堆载的底面需略微放大，其上端宽度不能大于建筑物底端宽度；地基承受荷载必须在其极限荷载之下。 2.1.2 真空预压法 真空预压法需要提前设定竖向排水系统，并用两层以上薄膜将砂垫层进行密封；对真空度、地面沉降、深层沉降以及水平位移等参数进行实时观测；在预压结束后及时处理砂槽以及腐植土层；注意要减小对工程周围环境带来的破坏。 2.2 压实与夯实法 2.2.1 表层压实法 对填筑土的压实可以分层分步进行。对于填筑土或者表层土的水分含量过高时，建议采用石灰或者水泥对其进行铺垫并压实，最后达到加固土体的作用。 2.2.2 重锤夯实法 通过提前试夯获取相关技术参数，从而确定使用夯锤的重量、夯锤的底面大小以及夯击次数；将地基的含水量保持在规定值之下；基底标高不一致时，按照由深至浅的顺序夯实；当遇到冻土时，需要刨除冻土层；将夯实后表面的浮土进一步夯实，直到达到指定标高为止。 2.3 置换法 2.3.1 换填法 首先把预转换土清除彻底，同时要确保坑边的结构稳定性；填料的质量尤为重要，并且需要分层夯实。 2.3.2 振冲置换法 原地基土对碎石桩的环箍作用决定了它的承载能力以及沉降量，该作用的约束作用对碎石桩具有积极的影响，正因如此，该方法并不宜用于软粘土地基。 2.3.3 夯（挤）置换法 将管或者锤置入土中，挤开土体，再向管中掺入一定量的砂石填料。考虑到竖向排水作用，工程上应选用透水性较好的砂石填料3。 2.4 挤密法 2.4.1 振冲密实法 首先需要将场地进行平整处理并选定桩位；待施工车停到相应位置，将振冲器与桩位对齐；将振冲器启动，待振冲器徐徐深入土层，直至加固深度以上0.30.5m时，分别将振冲器通过每个深度的电流值以及时间依依记录，再将振冲器恢复到孔口位置。再次将上述流程循环两次，直至孔内泥浆由稠变稀。紧接着将填料倒入孔内，再次利用振冲器进行密实，同时将桩径增大。再次进行该流程，一直到该深度的电流与密实电流一致为止。整个制桩环节都需要在密实电流、填料量以及时间三个指标下进行，由现场试验决定基本参数。排泥管道需要在施工前预设，泥水按规定倒入沉泥池。 2.4.2 沉管砂石桩 借助沉管制桩设备，在地基锤击并振动沉管成孔，将填料投入管内，在投料的同时振动沉管，使之密实。 2.4.3 夯击碎石桩 碎石在重锤的夯击下深入地基，同时向坑里掺入碎石块，循环夯打，直至形成桩体。 2.5 拌和法 2.5.1 高压喷射注浆法 将水泥浆体在高压下顺着管道射入，在破坏土体的同时与土均匀混合，待凝固后形成桩体，与原地基紧密结合，形成复合地基。该方法在实际工程中可运用于挡土结构以及防渗结构。 2.5.2 深层搅拌法 该方法主要应用于对软粘土、粉沙以及细沙的加固处理。首先需要配置指定的浆液，再将浆液送入，接着进行钻进喷浆搅拌，再对喷浆进行提升搅拌，重复以上步骤。等到成桩结束后，需要彻底清除附着在搅拌片上的土块，同时认真清理喷浆口，最后将桩机转移到其他位置继续工作。该方法在新疆南部以及东部地区有较为广泛的应用。 3、结语 新疆水利工程的良好发展，离不开成熟完善的施工技术，特别是水利工程的地基，他是整个工程质量的关键因素，是最为重要的环节。与水利工程关系最为紧密的就是其地基的牢固性以及稳定性。随着新疆区域大力推进水利建设，水利工程中出现的不良地基问题逐渐增多，只有不断完善地基加固施工技术，才能保证水利工程的质量，利国利民。今后在不良地基的施工中应提倡针对性得运用施工技术，从而得到令人满意的加固效果，使水利工程在良好的运作下给当地带来收益。除此之外，不良地基的施工技术带来的稳定可靠的桩基，也带来了水利工程的安全与稳定。通过对不良地基的施工技术的研究，不仅完善了水利工程施工技术，而且给水利行业的发展带来了推进作用。6