水利工程施工的软土地基处理技术论文

2024-07-22

水利工程施工的软土地基处理技术论文(共14篇)

篇1:水利工程施工的软土地基处理技术论文

3.1排水砂垫层技术

在水利工程软土地基中,因为其排水性比较差,因此,就需要采取一定的方法来进行软土地基的排水处理,而排水砂垫层技术是软土地基排水处理中的主要方法,它通过在软土地基的底部进行排水砂垫层的铺设,比如,铺设粗砂、石头等,来增加软土地基的排水性,随着水利工程量的增加,软土地基的承载重量达到一定程度后,软土地基内的水分就会通过砂垫层排出,从而增大了软土地基的强度和密度,另外,在砂垫层的上面一般还进行黏土层的铺设,这样在软土地基排水后可以有效地防止地下水的反渗透。

3.2换填垫层处理技术

在软土地基的处理技术中,换填垫层处理技术也是比较常用的技术之一。换填垫层处理技术就是利用相关机械设备对软土地基的浅土层进行挖掘,然后将强度比较大、稳定性比较好的碎石头或者矿渣进行浅土层的填充,从而提高了软土地基的稳定性和牢固性。换填垫层处理技术一般比较适合使用于低洼或者淤泥地段,在使用过程中,还要进行排水固结处理。

3.3化学固结处理技术

化学固结处理技术是通过化学手段来改变软土的土壤特点,化学固结处理技术一般使用灌浆法、水泥土搅拌法和高压注浆法三种方法,利用化学固化剂和软土进行结合,从而提高软土的硬度和强度。灌浆法是将水泥灌注到软土的土壤裂缝中,从而实现软土的强度提高,减少塌陷的程度;水泥土搅拌法通常使用在含水量比较高的软土土层,通过加入水泥,来实现水泥土的掺和,提高软土地基的强度。

3.4物理旋喷处理技术

物理旋喷处理技术在软土地基的处理中比较常见,但是其具有一定的限制性,在软土土层的有机成分含量比较高的部分,就不能使用这种方法了。物理旋喷处理技术是将注浆管深入到软土土层里面,然后随着注浆管的上升的同时,使用高速旋喷将混合加固物喷入到软土层内,进而形成喷柱或者喷桩,从而使软土地基的内部成分发生变化,来提高了其强度和稳定性。

4结语

水利工程建设对我国发展具有重要的意义,水利工程的质量问题也受到了国民的高度重视。软土地基处理技术在水利工程施工中的应用,对水利工程的质量起到了基础保障,但是,软土地基处理中还存在一定的问题需要进一步解决,而如何更加合理有效地将软土地基处理技术应用到水利工程施工中,是相关部门需要继续研究的问题。

参考文献:

[1]郭江波.关于水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].工业,(12):219.

[2]翟海涛.试论水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].魅力中国,2016(28):35.

篇2:水利工程施工的软土地基处理技术论文

1.1透水性较差

软土地基的土壤透水性比较差,在施工前需要对软土地基进行适当的排水,来保证软土地基的稳固性,但是,对软土地基的排水处理需要投入的人力比较大,并且需要的时间也比较长。

1.2压缩性较高

软土地基比较松软,因此,它具有很高的压缩性,其自身的强度也不高。在施工的过程中,随着软土地基承载的重量越来越大,其就会发生严重的变形,进而造成工程的塌陷情况。

1.3沉降速度快

由于软土地基强度比较小,密度也不高,因此随着工程量的增加,其会发生下陷沉降,而且,它的沉降速度和其承载的压力有正比关系,承载的压力越大,其沉降速度就越快。

1.4结构不均匀

软土地基的土壤强度和土壤密度一般都比较小,这就导致了它具有不均匀的结构组成,随着工程量的增加,其软土地基就会出现裂缝破损的情况,更严重的话,会出现塌陷的情况[1]。

2影响软土地基处理技术的因素

2.1水利工程的质量要求

水利工程的建设中,一般都是软土地基的情况,因此,对软土地基就要采取一定的处理方法来使它达到工程的要求标准。水利工程也是多种多样,具有不同的使用用途和建设要求,因此,在水利工程的建设中就要根据其实际情况进行软土地基的处理,而不是以将软土地基的处理尽善尽美为前提条件,在水利工程的质量要求下,就需要对水利工程多方面的`因素进行综合考虑,来选择合适的软土地基处理方法来进行土质处理。

2.2水利工程的工期要求

水利工程的建设中,建设的工期是其重要的施工进度标准,因此,水利工程的建设中,要严格按照工期的计划来完成各项施工段的质量,避免工期延误对工程项目造成影响。在实际的水利工程建设中,软土地基的处理往往要根据工程的实际进度而进行,这就造成了软土地基的处理时间过于依赖整体工期,而缺乏合理有效的固定时间段来进行细致的处理工作,从而对软土地基处理技术的应用造成了局限性和不稳定性[2]。

2.3水利工程的施工环境

篇3:水利工程软土地基筑堤的技术方法

关键词:水利工程,软土地基,技术,方法

1 地基处理的目的

地基处理的目的是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固, 用以改良地基土的工程特性。

1.1 提高地基的抗剪强度

1.2 降低地基的压缩性

1.3 改善地基的透水特性

1.4 改善地基的动力特性

1.5 改善特殊土的不良地质特性地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基。

2 水利工程软土地基的特点

2.1 孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比一般e=1~

2之间, 淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%, 一般大于液限, 高的可达200%。

2.2 压缩性高。

我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于0.5Mpa-1, 建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降, 尤其是沉降的不均性, 会造成建筑物的开裂和损坏。

2.3 透水性弱。

软土含水量大, 可是, 透水性却很小, 渗透系数k≤1 (mm/d) 。由于透水性如此微小, 土体受荷载作用后, 往往呈现很高的孔隙水压力, 影响地基的压密固结。

2.4 抗剪强度低。

软土通常呈软塑一流塑状态, 在外部荷载作用下, 抗剪性能极差, 根据部分资料统计, 我国软土无侧限抗剪强度一般小于30KN每平方米。不排水剪时, 其内磨擦角∮几乎等于零, 抗剪强度仅取决于凝聚力C, C<30KN/m2, 固结快剪时, ∮一般为5°~15°。因此, 提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路, 它将随着有效压力的增加而逐步固结。反之, 若没有良好的排水出路, 随着荷载的增大, 它的强度可能衰减。在这类软土上的建筑物尽量采用“轻型薄壁”, 减轻建筑荷重。

2.5 灵敏度高。

软粘土上尤其是海相沉积的软粘土, 在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度, 但一经扰动, 抗剪强度将显著降低。软粘土受到扰动后强度降低的特性可用灵敏度 (在含水量不变的条件下, 原状土与重塑土无侧限抗压强度之比) 来表示, 软粘土的灵敏度一般在3~4之间, 也有更高的情况。因此, 在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土, 其固结情况和力学性质较好;含粘粒较多的冲填土往往强度较低, 压缩性较高, 具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成, 因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填上, 腐殖质含量较高, 强度较低, 压缩性较大。以工业残渣为主的填土, 可能含有水化物, 遇水后容易发生膨胀和崩解, 使填土强度降低。

3 水利工程软基筑堤常用技术方法

堤防工程, 常用的软土地基处理方法有下列几种:

3.1 堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤, 并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加, 从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷, 应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度, 分期加高。其优点可节约投资;缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土, 且工期不太紧的情况下采用。

3.2 抛石挤淤法

抛石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中, 将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走, 从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料 (尺寸一般不宜小于30cm) 抛填于被处理堤基中, 抛填方向根据软土下卧地层横坡而定。横坡平坦时自地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时, 自高侧向低侧抛填。最后在上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单, 投资较省, 常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3.3 垫层法

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除, 代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材, 价格便宜, 施工工艺较为简单, 该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

3.4 预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下, 使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板;加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:先将等加固范围内的植被和表土清除, 上铺砂垫层;然后垂直下插塑料排水板, 砂垫层中横向布置排水管, 用以改善加固地基的排水条件;再在砂垫层上铺设密封膜, 用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kpa以上。该方法往往加固时间过长, 抽真空处理范围有限, 适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土, 不宜采用此法。

3.5 振动水冲法

振冲法是利用一根类似插入式混凝土振捣器的机具, 称为振冲器, 有上、下两个喷水口, 在振动和冲击荷载的作用下, 先在地基中成孔, 再在孔内分别填入砂、碎石等材料, 并分层振实或夯实, 使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低 (初始不排水抗剪强度一般要求大于20kpa) , 对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰, 或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰 (常称为二灰) , 并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用, 离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

3.6 旋喷法

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力, 也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升, 喷嘴同时以一定速度旋转, 高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固上体相比, 强度大, 压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差, 宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

3.7 强夯法

强力夯实是将80KN即相当于8tf以上的夯锤, 起吊到很高的地方 (一般6~30m) , 让锤自由落下, 对土进行夯实。经夯实后的土体孔隙压缩, 同时, 夯点周围产生的裂隙为孔隙水的出逸提供了方便的通道, 有利于土的固结, 从而提高了土的承载能力, 而且夯后地基由建筑荷载所引起的压缩变形也将大为减小。强夯法适用于河流冲种层, 滨海沉积层黄土、粉土、泥炭、杂填土等各种地基。

3.8 土工合成材料加筋加固法

篇4:水利工程施工的软土地基处理技术论文

关键词:桩基法 换土法 灌浆法 排水固结法 加筋法

水利工程建筑遇到淤泥软土地基,是常常碰到的.为采取相应的技术措施,我们有必要先探究一下淤泥土的物理性质:一是含有很多细颗粒及大量有机腐植质;二是颜色深灰色或暗绿色,有臭味;三是一般天然含水量在40%~70%之间,有的大于70%,孔隙比>1.0,天然容量在15~18kN/m3———之间。力学性质:强度极低,压缩性大,透水性差。工程特性:地基承载力低,强度增长缓慢,加荷后易变形且不均匀,变形速率大且稳定时间长,具有渗透性小、触变性及流变性大的特点。

鉴于淤泥软土地基承载力低,压缩性大,透水性差,不易满足水工建筑物地基设计要求,故需进行处理,下面介绍淤泥软土地基五种技术处理方法。

一、桩基法

当淤土层较厚,难以大面积进行深处理,可采用打桩办法进行加固处理。而桩基础技术多种多样,早期多采用水泥土搅拌桩、砂石桩、木桩,目前很少使用,一是水泥土搅拌桩水灰比、输浆量和搅拌次数等控制管理自动化系统未健全,设备陈旧,技术落后,存在搅拌均匀性差及成桩质量不稳定问题;二是砂石桩用以加固较深淤泥软土地基,由于存在工期长,工后变形大等问题,已不再用作对变形有要求的建筑地基处理;三是民用建筑已禁用木桩基础。

钢筋混凝土预制桩(钢筋混凝土桩和预应力管桩)目前由于具有较强承载力,投资省,质量有保证,施工速度快等特点,得到普遍运用,如龙海市角美镇金山水闸,其地质条件覆盖一层10m以上厚的淤泥土层,地基处理采用边长为250mm钢筋混凝土预制方桩,挤密淤土层并靠摩擦承载,钢筋混凝土预制桩还具有抗水闸水压力产生水平荷载,达到水平稳定作用。

淤土层较厚地基处理还可以采用灌注桩,打灌注桩至硬土层,作承载台,灌注桩有沉管灌注桩和冲钻孔灌注桩,但两种方法灌注桩还存在一些技术难题,一是沉管灌注桩在深厚软土中存在桩身完整性问题;二是冲钻孔灌注桩存在泥浆污染问题,桩身混凝土灌注质量,桩底沉渣清理和持力层判断不易监控等问题。

二、换土法

当淤土层厚度较簿时,也可采用淤土层换填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基础等办法进行地基处理,鉴于换砂不利于防渗,且工程造价较高,一般应就地取材,以换填泥土为宜。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。

三、灌浆法

是利用气压、液压或电化学原理将能够固化的某些浆液注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位。灌浆浆液可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等。灌浆法对加固淤泥软土地基具有明显效果,如福建省龙海市角美壶屿港水闸由于淤泥软基不均匀,沉陷闸基沉降最大达到0.63m,加固时采用单管高压旋喷灌浆处理,每个闸墩上、下游侧和中间各设5个灌浆孔,沿闸墩轴线两侧布孔,灌注水泥浆,成桩直径0.5m,伸入闸基础10.5m,采用灌浆压力为20MPa,经过处理后闸基沉降基本得到控制。高压旋喷灌浆处理原理是通过在闸基中高压旋喷灌浆形成水泥土摩擦樁,提高闸基承载力,达到控制沉降的目的。另一种对淤泥软土地基闸室淘空处理通常应通过水闸上游防渗如设置水平铺盖或垂直防渗控制闸基渗流,然后再对闸室进行灌浆处理,如厦门市石浔水闸由于闸基渗流造成闸室底板多个部位被淘空,加固时先在闸室上游侧采用帷幕灌浆防渗,灌浆帷幕布设在闸墩上游侧1.0m处,孔距0.5m,灌注水泥浆,孔深5.0m,灌浆压力10MPa。然后对闸室淘空部位采用钻孔灌浆处理,先灌细砂,不吃砂后,再灌水泥砂浆,最后灌水泥浆,水闸除险加固后效果显著。

四、排水固结法

排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题的有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。如福建省福清过桥山围垦海堤淤泥软层最深达十余米,采用塑料排水带排水固结处理取得成功;福建省连江县大官坂海堤则是采用了砂井排水固结法进行地基加固处理。下面介绍效益较高的塑料排水板处理淤泥软基方法:插入软基排水板,当填筑基础及上部建筑物时,荷载作用软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出,从而提高基底承载力,塑料排水板要在砂垫层完成后施工,由测量人员测量出需处理范围,标出每根排水板具体位置,插板机对中调平,把排水板在钻头安放好,开动打桩机锤打钻杆,将地面上塑料排水板截断,并留有一定富余长度,在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。

五、加筋法

篇5:水利工程施工的软土地基处理技术论文

1.软土地基的基本特性

水利工程土坝软土地基即地基以软土结构为主的一种地基类型,而粘性土,泥炭与沙质土均归类为软土。此类土质具有较高的含水量,同时土质松软,其地基的承载负荷较小。我们将水利工程土坝软土地基的特点归纳为下述几点:(1)具有较差的透水性,主要是因为此类土体大多为淤泥结构,一些过量的水分不能第一时间排出。所以,在工程环节,若相关工作者没有予以全面处理,那么就会在很大程度上影响到水利工程的可靠性。(2)具有较快的沉降性,沉降性主要是因软土地基内的含水量偏高,较之常规土质,沉降比率较为迅速。(3)缺乏均匀度,软土的种类具有多样性,差异化的软土土质的强度及密度都存在较大差异。在水利工程环节,软土因其载荷力偏低的特点,施工过程可能会发生坍塌及裂缝的情况,由此可证,其缺乏足够的均匀度。(4)具有较强的可压缩性。因软土地基特点较为显著,其不仅缺乏稳定性,同时还具备了一定的可压缩性。伴随水利工程的持续发展,相关工作者需要对软土地基的压缩性予以控制,这样可以完善软土地基对水利工程造成的影响。(5)存在一定的易变特性,我们所提及的易变性即,软土地基在因外力作用下,会由以往的固态结构变为其他状态。因为软土地基具有较高的易变性,所以会为水利工程建设带来一定的`影响。

2.软土地基处理措施

2.1替换土措施

替换土措施是按照水利工程土坝软土土质环境去深化地基品质的一种手段,此措施具有简单易行的特点。在工程环节,相关工作者利用水泥及灰土等人工材料去替代软土。不过替换土也存在其弊端。替换土的优势为操作便捷,我们只需择取相对稳定的土质就能够深化软土土质的整体载荷力,但是替换土的劣势在于会因地质环境而受到约束,在路途较远时予以运输,不但会增加工程耗时,同时还会提高工程的投资成本,因此在实施替换土工程前,我们一定要全面分析工程附近的地质环境,若附近的地质环境允许,那么即择取替换土措施。

2.2排水固结措施

排水固结措施是解决水利工程土坝软土地基常见措施,因为排水固结措施可以通过排水设备将水利工程土坝软土地基内过量的水分排出,因此深化土坝软土地基的稳定性,这在很大程度上也提高了地基的整体载荷。不过工程环节,一些工作者会错误地认为,即使将地基内部的水分排出也无法提高土坝软土地基的稳定性,同时还会造成土坝软土地基疏松等问题,而实践资料显示,此观点缺乏实证依据。在土坝软土地基排水环节,相关工作者要遵循有关规定,按照现场情况设计相适应的方案,只有这样才能体现出排水固结法的有效性。

2.3旋喷措施

旋喷措施是利用旋喷机所产生的旋喷桩去提高地基的荷载,旋喷还可以作为连锁桩工程及定向喷射成连续墙的地基防渗施工。旋喷桩的使用主要依附于加装了特殊喷嘴的注浆管,将加装了特殊喷嘴的注浆管安装到土层中,其深度要在工程前设计完成,喷嘴在开启时随自传而升高,在高压喷射水泥固化浆液以及土体混合并凝固硬化后成桩。此措施所成桩具有较高的强度,且压降低了其压缩性。此措施使用于冲填土以及软黏土的加固,旋喷法对有机质饱和度较大的地基土质效果不理想,因此,是否择取旋喷措施,我们在工程前要予以整体分析。

2.4化学固结措施

化学固结即通过气压与电化学手段,经木质素类等化学材料对软土地基予以相应的浇筑,利用化学反应,对淤泥质黏性土等土质予以全面处理,提高软土地基的土质强度。化学固结措施还可以利用人工合成材料加筋加固,人工材料加筋加固法是在软土地基处理换几个,把高强度或韧性的人工合成材料浇筑在软土内,经高压摩擦促使人工合成材料和软土全面混合,深化软土质的稳定性及荷载。结语综上所述,针对水利工程土坝软土地基的处理主要包括下述几种措施:

(1)替换土处理法。

(2)排水固结法

(3)旋喷法。

替换土措施是按照水利工程土坝软土土质环境去深化地基品质的一种手段,此措施具有简单易行的特点。在工程环节,相关工作者利用水泥及灰土等人工材料去替代软土。不过替换土也存在其弊端。替换土的优势为操作便捷,我们只需择取相对稳定的土质就能够深化软土土质的整体载荷力,但是替换土的劣势在于会因地质环境而受到约束,在路途较远时予以运输,不但会增加工程耗时,同时还会提高工程的投资成本,因此在实施替换土工程前,我们一定要全面分析工程附近的地质环境,若附近的地质环境允许,那么即择取替换土措施。排水固结措施是解决水利工程土坝软土地基常见措施,因为排水固结措施可以通过排水设备将水利工程土坝软土地基内过量的水分排出,因此深化土坝软土地基的稳定性,这在很大程度上也提高了地基的整体载荷。不过工程环节,一些工作者会错误地认为,即使将地基内部的水分排出也无法提高土坝软土地基的稳定性,同时还会造成土坝软土地基疏松等问题,而实践资料显示,此观点缺乏实证依据。在土坝软土地基排水环节,相关工作者要遵循有关规定,按照现场情况设计相适应的方案,只有这样才能体现出排水固结法的有效性。旋喷措施是利用旋喷机所产生的旋喷桩去提高地基的荷载,旋喷还可以作为连锁桩工程及定向喷射成连续墙的地基防渗施工。旋喷桩的使用主要依附于加装了特殊喷嘴的注浆管,将加装了特殊喷嘴的注浆管安装到土层中,其深度要在工程前设计完成,喷嘴在开启时随自传而升高,在高压喷射水泥固化浆液以及土体混合并凝固硬化后成桩。此措施所成桩具有较高的强度,且降低了其压缩性。此措施使用于冲填土以及软黏土的加固,旋喷法对有机质饱和度较大的地基土质效果不理想,因此,是否择取旋喷措施,我们在工程前要予以整体分析。

参考文献:

[1]涂国凌,吴新翔.洪门水电站土坝渗流监测自动化系统的设计[A].

篇6:水利工程施工的软土地基处理技术论文

桩处理技术是软土地基施工中常用的一种施工技术方式,从施工实际情况来看,在桩处理技术的实施中,常见的桩技术有深层水泥搅拌桩技术和深层石灰搅拌桩技术,采用这种技术需要经过长期的探索和专业研究,充分掌握该技术的特点与优势,才能在软土路基施工中得到更好的利用,确保工程项目顺利实施。从技术层面上来看,石灰搅拌桩技术在实际应用中,主要是将石灰和软土地基进行搅拌,使两者产生深层次融合,从而对地基起到加固作用,增强地基强度。但在使用前还需要对该种技术进行仔细研究与探讨,掌握各个施工部分和施工环节,才能充分发挥技术优势,切实保障工程质量与安全。

3.2表层处理技术

在土质疏松地区的路桥施工中常常采用表层处理技术,为了增强软土地基的强度,在采用表层处理技术的同时还综合使用填料、敷设、排水等多种手段,对地表土壤进行加固,并提高土壤的强度,在一定程度上还可以有效减少因局部引起基底结构发生断裂的情况。在软土路基施工中表层处理技术作为一种最为常见的施工技术方式,在采用该种施工技术前,首先应对施工现场及周边环境加大勘查力度,对其进行详细和全面的调查与分析,包括气候环境、地质环境、人文环境等,把握重要参数,通过前期详细的调研才能有效确保工程项目的顺利实施,合理的降低工程造价,避免在后期施工中因施工设计方案和实际情况不符所产生的设计变更问题。

3.3爆破和抛石排淤法

路桥工程作为我国交通基础设施建设的重要组成部分,路桥工程的施工质量对交通运输行业的发展产生直接的影响,同时也影响到人们的出行安全。在软土地基施工中为确保人们在驾驶中的稳定性、舒适性和安全性,就需要对土壤进行加固,而爆破与抛石排淤法是一种新型地基加固处理方式,在炸药爆炸后,通过爆破加固技术改善软土土质的地基结构,并将一些淤泥土质和松软土壤排除,采用高强度材料进行地基填充,从而实现地基加固的效果。而抛石加固则是将大片石料抛出,利用所产生的挤压力来将淤泥土质排除,与爆破加固技术相比其操作更加方便,成本较低,因此在道路桥梁工程软土地基中得到广泛应用。

4结语

随着我国交通运输行业的快速发展和完善,在不同地质环境下路基施工工艺和施工技术得到了完善与改进,其中软土路基是一种常见施工地质,由于其含水量高,承载力差,因此在道桥施工中首先应对软土地质性能加以改进,充分利用新技术、新工艺和新材料,发挥施工技术优势和特点,切实保障道桥工程的施工质量和施工安全。在软土地基施工技术的实际应用中,应考虑到不同地区实际状况,并掌握施工现场实际情况,确保道桥工程的使用性能良好,充分发挥道桥工程的作用,推动社会经济发展。

参考文献

[1]张维垣.道路桥梁工程软土地基处理施工技术分析[J].中国标准化,(14):202~203.

篇7:水利工程施工的软土地基处理技术论文

塑料排水板处理软土地基施工技术总结

介绍了某高速公路塑料排水板处理软土地基的`材料要求、机械设备、质量标准、施工工艺及布桩方法,可作为工程技术人员的参考资料.

作 者:李守庆 作者单位:衡水公路工程总公司刊 名:黑龙江交通科技英文刊名:COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG年,卷(期):32(5)分类号:U416.1关键词:塑料排水板 处理 软土 地基 技术 总结

篇8:水利工程施工的软土地基处理技术论文

软黏土中最常见的工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土, 通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亚黏土、黏土称为淤泥, 而把孔隙比大于1.0<1.5的黏土称为淤泥质黏土。

1) 孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比一般e=l~2之间, 淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50%~70%, 一般大于液限, 高的可达200%。

2) 压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系一般都大于O.5 MPa-1, 建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降, 尤其是沉降的不均性, 会造成建筑物的开裂和损坏。

3) 透水性弱。软土含水量大, 透水性却很小, 渗透系数k≤1 (mm/d) 。由于透水性如此微小, 土体受荷载作用后, 往往呈现很高的孔隙水压力, 影响地基的压密固结。

2 水利工程中软土地基处理的施工技术

2.1 换填处理法

某市北堤防护工程白沙防洪堤的软土加固。2007年白沙排水闸穿堤涵施工时, 开挖基础到设计深度时, 发现有约20 m长的基础夹有含水量高、强度低、压缩性大的软黏土层, 最大的厚度约3 m。为防止堤基不均匀沉陷, 增强堤防的稳定性, 对该20 m作为垫层法换填粗沙加固处理。为了提高基础的防渗能力及进一步提高基础承载力, 在防洪堤建成后, 对换填的粗沙进行了旋喷法加固处理, 布孔沿穿堤涵两侧各布置1排, 间距1.5 m, 孔深插入粗沙层下2 m, 共28孔。目前, 该处堤防不见有不均匀沉降现象, 表明处理效果明显。

1) 换填处理法的技术特点。换填处理法指的是把基础地面以下的不太深的范围内的软土层挖走, 然后用质地更加坚硬、强度更加高、性能更加稳定、有抗侵蚀能力的碎石、素土、矿渣等逐层填筑, 同时以机械或者人工方法进行分层夯、压、振动, 让它达到需要的密度, 成为一个优质的人工地基。当地基的软弱土层比较薄, 并且上面部分的载荷不是很大的时候, 也可以用人工或者机械的方法进行一些表层的压、振动等密实处理, 一样能够获得换填加固地基的效果。换填法适合浅层地基的处理, 包括淤泥质土、杂填土、回填土等的地基处理, 还包括暗道、暗沟、暗塘等低洼区域的处理。换填法同样适用于地域性的特殊土的处理。

2) 换填处理法的施工要点。为使水利工程建设施工需要得到满足, 通常情况下, 换填土要有三层, 包括砂与砂垫层、素土与灰土垫层、矿渣和碎石垫层。施工单位在对此种方法加以使用之时, 应按照需求不同, 选择相应的垫层材料, 才能确保其起到要求效果。

2.2 排水固结法

1) 排水固结法的技术特点。利用这种方法来处理软地基能够排出软地基中所存在水分, 从而使得孔隙比以及超静孔隙水压减小, 使土体发生固结变形, 从而提前完成土体沉降速率, 利用提升土体抗剪强度以及有效应力来使得地基承载力得到提升。排水固结法主要包括以下几种:真空预压法、矿井法、电渗排水法以及堆载顶压法。

软黏土地基进行处理时, 可以使用堆载顶压法, 但是这种方法需要较长时间。在建筑物修建之前, 对填土材料以及砂石加载预压, 使软黏土地基完成沉降, 从而使软黏土地基得到快速稳定固结, 将荷载撤除之后, 再对建筑物进行修建。

有些软黏土地基透水性比较低, 在对其进行处理时可以使用砂井法。这种方法是利用地基成孔的方式来对砂土进行灌注, 将砂沟或者是砂层垫在砂井之上铺设, 以此来固结排水管, 利用对排水速度的提升来使地基比较牢固稳定。砂井法所具有的特点就是用料省、连续性较好, 并且其施工也比较方便。

2) 排水固结法的施工要点。在运用该种方法时, 要注意: (1) 在堆载预压法时, 不但要利用建筑物自重来进行加压, 同时在施工时也可以采取相应措施来进行预压, 利用超载预压方式来排水固结, 但具体方式要以估计值以及残余沉降量为依据来进行确定。 (2) 若软土地基地下水含量比较小, 在对其进行处理时, 可以利用降水预压法来进行。

3 软土地基施工建设中的质量管理

软土地基的施工质量直接关系到水利堤防的使用安全。因此, 在实际的建设施工中, 要严把质量关, 从源头上排出水利堤防的安全隐患。

1) 了解软土地区的地质情况, 对工程地质条件复杂的, 还应进行工程地质分区, 以便按分区不同再区别地予以处理。在勘察设计时, 如地质工作做得不够深, 在施工时一旦发现问题, 可作些补充勘察及勘探工作, 对地质情况作进一步了解。设计方案既要经济又要合理, 要切合当地实际, 要增强施工过程中的管理力度。

2) 在软土工程建设时, 工程管理层要加强软土工程的验收。基于软土地基的特殊性, 其工程的质量控制非常关键, 尤其是工程的验收。软土地基的工程竣工后, 相关部门应该合理的组织验收工作, 对软土工程进行全面的检查, 避免施工中可能存在的缺陷。

4 结语

软土地基工程作为水利堤防建设的关键工程, 在其建设的过程, 需要采取合理有效的处理方式和管理体制, 来保障其在施工过程中的质量。

摘要:软土地基作为水利堤防工程施工中最常见的病害问题, 其处理措施是否得当对水利堤防工程施工质量起到关键性的作用。主要对水利堤防工程软土地基的特性、施工技术及质量控制进行分析与探究。

关键词:水利堤防,软土地基,技术,特性

参考文献

篇9:水利工程施工的软土地基处理技术论文

【关键词】软土地基,处理技术,水利水电工程

【中图分类号】TV223 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158(2013)04-0267-01

软土地基是指由那些淤泥土质及高压缩性土质结构形成的地基。软土地基不仅天然含水量丰富,透水性能低,承载性能低,抗剪强度低,而且各土层的分布结构异常复杂,压缩性能高,固结时间长,扰动性高,不利于水利水电工程的建设,因而需要对此加以处理,才能使之符合地基设计要求。

一、水利水电工程中软土地基的主要特性

(1)抗剪性能低

一般来说,软土土质容易出现软塑、流塑现象,如果受到外部荷载力的影响,抗剪性能将会大大降低。据统计,我国的无侧限软土抗剪性能通常低于每平方米30KN。若不排水的话,其内部磨擦角将会变为零。这种情况下,软土地基的抗剪性能完全受到凝聚力c的影响,而凝聚力c通常在每平方米30KN以下,当进行固结快剪时内磨擦角的取值氛围也仅在5.15度之间,而提高软土地基的抗剪性能最好地办法便是排水。通常在软土土层具有排水出路的情况下,有效压力会不断增加,便容易产生固结,倘若找不到良好的排水出路,在外部荷载力的作用下,抗剪强度便会降低。因此,采用“轻型薄壁”的设计形式,是降低建筑荷重的有效方法。

(2)透水性能低

由于软土土质中蕴含了较高的天然含水量,其范围在大约在50~65%之间,在透水系数k<1(mm/d)的影响下,透水性能便会变得相当低。尤其在承受外部强荷载作用的情况下,会导致孔隙水压力增高,延长固结时间,这样地基的固结性能也将受到很大影响。

(2)压缩性能高

一般而言,软土土质的压缩系数通常在0.5MPa-1以下,如果在这种地质上修建水利水电工程,将会发生沉降现象,造成工程开裂,影响水利水电工程的整体建设。

(3)灵敏性能高

灵敏度是指在含水量稳定的前提下,原状土与重塑土中无侧限抗压性能的比例。通常情况下,软土地基的灵敏度会在3-4之间,但是在某些情况下,会有所提高。因此,如果在这样的软土地基上建造工程,修建筑堤,不仅会对软土地基造成扰动,也不利水利水电的工程建设。

二、软土地基的处理技术措施

(1)灌浆法加固地基

灌浆法是指通过气压、液压或电化学原理将一些粘土泥浆、水泥砂浆、水泥浆等化学浆料加以液化,然后将这些浆液注入软地基与水利水电工程建筑的缝隙部位或者软土地基的介质中,增强软土地基的固化性。比如劈裂灌浆法在加固水库石坝时通常采用单排孔,平行坝轴线加以布置,位置基本上在轴线上游1.5m,孔深入地基的低透水层处,最深处于40m。劈裂灌浆分为三个序孔进行灌注。第一个序孔灌注三次以后就开始灌注第二个序孔,两个序孔之间轮流进行灌注,当劈裂缝和浆液不断增加到坝顶周围时再对第三个序孔进行灌注,弥补前两序的不足,直到完全符合控制指标。此外,灌浆时尽量缩小孔距,这样容易达到理想的效果。

(2)振冲法加固地基

振冲法加固地基最常见的工具便是振冲器,就是与混凝土振捣器类似的一种机具。振冲器具有上下两个喷水口,因受于振动荷载力的影响,软土地基中最开始时会形成一些小孔,然后再往这些小孔中加以碎石、砂浆及水泥浆,以便实现分层振实,达到地基稳固的目的。

(3)加筋法加固地基

采用加筋法加固地基,主要在于避免整体变形,增强工程建筑的稳定性。我们知道,土工合成材料,抗拉性能高,如果将其置于土层中,会促使土中的颗粒与拉筋产生较大的摩擦力,有利于地基强度的提高。有时也会通过在砂垫层中铺设土工织物的方式来增强地基稳定性,在有受拉作用的情况下添加土工织物,会形成基底应力,反之,地基容易出现侧向位移及沉降现象,致使软土地基的加固工作难度增加。在出现塑性剪切遭受破坏时,采用土工合成材料加筋法加固地基能够对面形起到组织作用,缩小破坏范围,降低破坏程度,在一定程度上,提高地基的承载性能。

(4)硅化法加固地基

硅化法主要指电动硅化法,它是利用电渗原理,通过注入网状式带孔眼的注浆管,在一定压力的作用下,将硅酸钠(水玻璃)溶液注入到软土地基中,或将硅酸钠与氯化钙这种溶液分别注入到软土地基中,在此基础上会产生胶质化学反应,形成胶凝物质及氢氧化钙,这两种物质对土颗粒的表面会起到一定的活化作用,提高地基的韧性,抑制地基的变形,同时可以提高土颗粒间的连结度,并伴有填充孔隙的优点,加固后的软土地地基的无侧限强度能够达到1.5~6.0兆帕。但是,此方法需要的两种材料属于工业原料,成本高,耗电量大,往往很难被采用。

(5)排水固结法加固地基

排水固结法是指当软土地地基在有外部荷载力的条件下,通过设置排水用具,如排水井、塑料排水袋等,将地基土层中的孔隙水逐渐排掉,缩小孔隙比,增强地基土层强度。排水固结法是处理软土地基的沉降问题,确保软土地基稳定性的有效途径。在天然土层中增加排水途径,设置竖向排水井,能够加速地基的固结程度,缩短排水距离及工程的预压期,在最短的时间内解决沉降问题,并促使地基承载能力的提高速率远远高于工程施工荷载力的增长速率,确保地基能够达到较高的稳定性。

三、软土地基处理技术的应用实例

篇10:水利工程施工的软土地基处理技术论文

排水固结处理技术主要是针对软土路基的含水量高而进行的操作, 主要通过排水这个途径, 来让软土中的水分降低, 从而使软土不易发生形变, 更坚固, 最终使硬度能够达到建成公路的标准, 使其承载能力达到要求.一般会选用这两种方式进行排水处理, 这两种方式分别对含水量高和含水量少的软土有较大的用处:含水量较少的软土, 在处理过程中, 可以直接使用热化处理法, 这种方法通过加热来让软土的含水量直接降低, 操作十分简单, 而且处理过程中也不容易出现问题, 但是仅仅只适用于含水量较少的软土;另外一种方法主要适用于含水量较高的软土, 在操作时需要在软土中间设置安插专门的排水管道, 再施加压力, 将软土中的较多水分直接挤压出来, 这样的方式可以直接提高软土的固结能力, 如果软土的饱和性比较强, 这种方式的作用效果还是特别明显的.

2.2 夯实挤密法

软土的路基基本特点是密度和强度都十分小, 因此可以试图在软土层中加上硬度较大, 并且抗腐蚀能力较强的材料, 这样来增加软土路基的抗压能力, 让软土路基的承载能力有明显的提高.这种方法叫夯实挤密法, 这种方法主要作用于土地类型为粘性土和湿润黄土的软土路基.填充的时候需要用到设备进行钻孔, 再用石灰土进行夯实操作.在挤密时则需要用到一些石灰块和火山灰等材料, 这些材料成本普遍不高, 而且容易获得, 而且生石灰与别的材料混合之后可能生成的物质比它本身要大出好几倍, 软土路基急需要固结的情况下, 可以用到生石灰这样价格低廉却好用的材料.另外, 在设备进行钻孔之后, 可以将一些鹅卵碎石加进这些孔中, 也可以加强软土路基的稳定性, 提高软土路基的承载能力.

2.3 灌浆法

想要提高软土路基的承载能力, 除了通过上述方式之外, 还可以采用灌浆法, 灌浆法的使用能够大幅度并且持久地提高路基的承载能力, 而且路基在使用过程中也不会出现渗透的现象, 总体上来说, 这种方式的性价比极高.这个方法主要是在软土路基中加进一些高胶接性能的材料, 这些材料主要是通过灌浆的方式进入到路基内部, 将路基的低密度提高, 确保路基的承载能力达到公路需求.这种方法不仅可以增加路基的实用性, 落实到承载能力上, 加强路基的承载能力, 还进而提升了软土路基的防渗漏性, 因为水流经过路基时不会渗漏下去, 因此对路基的持久性来说, 有一定的好处, 增加的路基的使用寿命.这种方式与其他方式相比, 因为好处是多方面的, 所以从性价比角度来说, 要高于其他方法.

3 结束语

在公路路基施工中, 路基能使用多久, 路基的使用情况如何, 与路基本身的性质是分不开的, 软土路基的主要性能是压缩性和透水性, 这两个性能对路基的使用寿命和质量有直接的影响.软土路基也因为其独特的性质, 加上它被任用的工程区域, 受到了我国施工团队的极强关注.公路施工需要对软土路基单独进行技术上的处理, 将软土路基的各个性能都进行改进之后才能进行使用, 用不同的处理技术, 对路基的作用效果来说都有极大的区别, 因此, 从实用角度出发, 从作用效果出发, 选择合适的处理方法对软土路基进行处理, 才能够更好地完成公路路基施工工作.

参考文献

[1]邱华兵.软土路基处理技术在公路工程施工中的应用[J].科学技术创新, (28) :166~167.

[2]邢路.关于公路施工中软土路基的施工技术处理思考[J].四川建材, 2017 (6) :84+97.

[3]马九青.浅析公路工程施工中软土路基处理技术[J].江西建材, 2017 (9) :187~188.

[4]赵记昆.公路工程施工中软土路基处理技术[J].交通世界, 2017 (12) :96~97.

篇11:水利工程防渗处理施工技术的应用

[摘要]水利工程是我国建设中最为重要的一项,做好防渗处理的工作,有利于提高水利工程的施工水平,推进水利事业的发展。水利工程的防渗处理施工技术,能够保障工程建设的优质性,强调工程质量的重要性,规避潜在的渗漏风险,发挥工程防渗的作用。因此,本文通过对水利工程进行研究,分析防渗处理施工技术的应用。

[关键词]水利工程;施工技术;防渗处理

水利工程起到防洪、灌溉的作用,一旦出现渗漏的问题,即会对水利工程的整体造成很大的干扰,增加了水利工程的风险性,产生较大的安全威胁。水利工程提高了对防渗处理施工技术的重视度,致力于发挥防渗处理的作用,满足水利运行的防渗需求,杜绝发生渗漏、裂缝的情况,保护水利工程的质量,优化水利工程的运营环境。

一、水利工程的渗水问题分析

水利工程的渗水问题有多种,表现在水利工程的运营过程中,是以不同的形势表现出来的[1]。分析水利工程的渗水表现,如:(1)底板渗水,水利工程底板渗水的规模大,基本是由基坑水位引起的,可发生在连续降水、水位升高等情况后;(2)施工缝渗水,由施工因素造成,水利混凝土施工中,不连续的浇筑操作,导致水利工程表面出现施工缝,成为渗水的渠道;(3)管道漏水,水利工程中包含大量的穿墙管道,施工不严谨、不规范,影响了管道的质量,致使穿墙管道漏水,对水利工程运行造成干扰,表现为渗水。

二、防渗墙在水利工程中的应用

防渗墙是水利工程中的关键项目,其可降低水利工程渗漏的发生机率。防渗墙的厚底小,效益明显,例举水利工程中防渗墙的几点工艺。

1、薄型抓斗工艺

薄型抓斗工艺中的机械设备,主要是小型的挖掘机,使用宽度=30cm的挖斗,在挖斗挖掘的过程中,喷射防渗墙所需要的泥浆。薄型抓斗完成防渗墙的土壁建设时,规划混凝土的浇筑,进而完成整个防渗墙的施工过程。薄型抓斗工艺,适用在大型防渗墙的建设中,厚度可以达到40m,并且能够应用在砂土丰富的水利工程内,起到优质的防渗作用,不会在稳定性、安全性方面出现问题。

2、锯槽法

锯槽法在水利工程的防渗墙中,先要选择恰当的导孔,设定切割的深度,同时保持0.85~1.56m/h的速度,再移动开槽的位置[2]。一般情况下,锯槽法可以分为正循环和反循环两种方法,锯槽过程中的土体,及时运送到水利工程的现场以外,当锯槽法完成后,可在土槽中灌入混凝土,厚度控制在20~30cm,辅助完成防渗墙施工技术。锯槽法对机械操作的要求非常高,期间需要按照水利工程防渗施工技术的规范设计进行,不能出现工艺误差。

3、深层水泥搅拌工艺

水利工程防渗墙中的深层水泥搅拌工艺,采用多头深层搅拌的方式,一次性完成墙体成桩,构成稳固的水泥土桩,然后根据水泥土桩的位置,搭接成防渗墙,墙体控制均在22m以内,渗透系数低于10cm/s,抗压强度高于0.3MPa。深层水泥搅拌工艺具有环保的特性,其可规避防渗墙工艺中潜在的污染问题,适用在多种类型的水利工程中,可以适应水利工程的土质,如:沙砾、粘土等,起到关键的作用。

三、水利工程防渗处理技术应用

结合水利工程中出现的渗水问题,分析防渗处理施工技术的实践过程,例举两种比较常用的防渗技术,如下:

1、灌浆防渗技术

灌浆防渗技术在水利工程中较为常见,其可根据水利工程的需求,设计灌浆防渗的方法,体现灌浆防渗技术的作用[3]。常见的灌浆防渗技术有:防渗帷幕灌浆技术、高压填充灌浆技术、高压喷射灌浆技术等,以某水利工程为例,分析高压填充灌浆技术的应用。该工程属于水利工程的堤坝部分,遭遇溶洞、蚁穴的干扰,发生渗漏的同时,也存在不稳定的因素,因此,该工程选择高压填充灌浆技术,在堤坝顶部选择适当的位置,安排钻孔,保持50m的钻孔深度,间隔控制在1.5~2m,灌浆的高压在127.4~166.6kPa之间,按照实际灌浆填充进行调整,待水泥灌注达到堤坝的顶端时,使用黄泥浆封闭,通过黄泥浆提升高压填充灌注的强度,保障堤坝灌注的稳定性。灌浆防渗技术的类型较多,适用于坝体、表面等多个位置,解决不同类型的渗水问题。目前,随着水利工程的发展,灌浆防渗技术得到广泛的.应用,各种类型的防渗技术,均能应用到水利工程的实践中,改善了水利工程的运营。

2、复合土工膜防渗技术

复合土工膜防渗技术在水利工程中,是一类新型的技术,具有综合、复合的特点。复合土工膜在水利工程防渗中,由三个部分组成,两个侧边都是土工织物,中间部分是土工膜,加强防渗的控制力度。复合土工膜不仅具有防渗的特点,还具有抗老化、质量轻的特性,符合水利工程的防渗需求[4]。根据复合土工膜在水利工程防渗施工技术中的应用案例,分析防渗过程中的注意事项,如:(1)合理选择复合土工膜,考虑到水利工程防渗时的材料、力学需求,选择相符的土工膜,特别注重复合土工膜的透明度、结构特性,促使复合土工膜能够在水利工程中起到防渗的作用;(2)科学设计复合土工膜的接缝方式,选择紧密闭合的接缝方法,实现有效的止水处理,保障复合土工膜与水利工程的有效连接,控制连接位置的稳定性;(3)在复合土工膜防渗技术中,提出防护控制,尤其是土工膜的保护层,优化防护措施的应用,防止土工膜自身发生破损而引起渗漏。

四、结束语

水利工程建设中,不论是新建工程,还是修复工程,都要深化防渗处理技术的应用,规范水利工程的防渗建设,提高水利工程的运营效率。水利工程中,强调了防渗处理技术的重要性,要求管理部门积极配合防渗工作,保护水利工程的安全性,防止出现渗水、渗漏的问题,以免降低水利工程的运行质量和性能。

参考文献:

[1]张爱疆.防渗处理施工技术在水利工程中的具体应用[J].科技风,2010,19:186.

[2]邱灏.水利工程防渗处理施工技术综评[J].黑龙江水利科技,2011,01:113-114.

[3]王玮,王鑫.水利工程中防渗施工技术的应用探究[J].科技创新与应用,,20:169.

篇12:水利工程地基处理技术探究论文

水泥粉煤灰碎石桩的应用在很大程度上保证了水利工程建设的质量,它以自身粘结度高的优势被广泛应用于水利工程建设中,主要是将水泥、粉煤灰及碎石等材料相互搅拌复合的一种地基形式,这样不仅仅可以增加建筑物的抗压能力,更能对地基起到加固的作用,下面进行详细的分析与阐释,具体如下:

3.1.1 对地基上有一定的挤密作用。对于松弛的土质而言,它们不仅颗粒小且土质分散,难以集中,这就导致地基土与土之间的空隙较大,承载力极其弱。其中也会随着水量的逐渐增大而出现流动等现象,为了有效改善土质,从物理学角度而言,增加其密度是极其重要的,故此利用水泥、粉煤灰及碎石等材料来提供土质的密度,并取得了较好的效果。

3.1.2 桩体的排水作用。水泥粉煤灰碎石桩复合地基在成桩前期,由于桩孔内和周边填充了过滤性很好的粗颗粒,形成了渗透性比较好的.通道,对于防止振冲产生的超孔隙水压力升高的问题,还能提高地基排水速度,它不仅不会降低桩体强度,还能使土体强度增强。

3.1.3 桩的预震效应。水泥粉煤灰碎石桩复合地基成桩时,振冲器加速激振土体,不仅能提高相对密实度,而且还能有很强的预震作用,有效增强了砂土的抗液化能力。

3.1.4 桩的置换作用。水泥粉煤灰碎石桩是水泥经过水解和水化反应及其与粉煤灰的凝硬反应,生成了一种不能溶于水的结晶化合物,它不仅增强了桩体的抗剪强度,而且还提高了变形模量,因此,在载荷的作用之下,水泥粉煤灰碎石桩的压缩性要小于桩间土的压缩性。地基的附加应力,跟随地层的变形将其压力集中到了桩体上,而大部分的压力是由桩周和桩端来承载,桩间的应力就减少了,所以,符合地基的承载力有显著的增加。

3.2 预应力管桩

预应力混凝土管桩主要分为先张法、后张法预应力管桩。其中,先张法预应管桩是应用的先张法预应力的工艺和离心成型法制作而成的空心筒体细长混凝土预制构件,先张法预应管桩是由圆筒形的桩身、端头板及其钢套箍三个部分。我国目前常用的管桩沉桩的方式主要是:锤击法、静压、震动、预钻孔法等,其中,静压法是被工程上最常采用的方法之一。打桩的时候震动很大、噪音也很大,影响了居民生活,所以目前我国启用了大吨位的静力压装机,静力压桩机分为顶压式和抱压式两种,其中,抱压式是依靠摩擦力大于阻力的原理工作的,一般情况下,静力压桩机的最大压桩力为5000~6000KN,甚至可以将直径50~600mm的预应力管桩压到持力层,推动了预应力管桩在工程上的使用。预应力混凝土管桩常用的使用方法是分为捶击法和静压法两种。捶击法沉桩是优点是速度快、质量高,静压管桩施工法是通过压装机的自身重量及配重的重量,经过科学的压梁,用管桩侧面夹子夹住管桩,然后将其压入土中。预应力管桩施工结束之后,要检查管桩,工程上常用桩基高应变法和低应变法两种方式对单桩的承载力进行监测,影响预热力管桩承载力的因素有桩端极限阻力和极限侧摩擦力。目前,水利工程中基础处理方法就是预应力管桩,尤其沿海地带应用广泛,保障了水利工程管桩基础处理的质量,还为整体工程的安全性提供可很大的保障。

4 水利工程施工中软土地基处理技术简介

水利工程软土地基处理技术是比较常用的一种地基处理技术,在水利工程建设中是不容忽视的一项技术,从某种程度上来讲,软土地基施工技术的好坏将直接影响水利工程建设的质量及使用寿命。软土地基具有其自身的发展特点:承载力差、含水量高、渗透性也较强,对土质结构中的土壤变化及空隙大小有着极其明显的影响。这就导致处理软土地基的施工技术难度增大,但依据需要处理的方式也比较多,但最为主要的则是砂与砂之间的换土技术,就是通过对软土地基进行更换土质,大大增加其稳定性,提高材料的抗压能力,然后再采用深层搅拌技术,将材料进行固化,这种方式的搅拌提供了软土地基的硬度,加固了地基的稳定性。此外,还用一种方法是比较常用的,则是排水固定法,顾名思义就将软土地基多余的水大量排出,从而加固软土地基的强度。

5 结束语

篇13:水利工程施工的软土地基处理技术论文

1 施工前准备工作的质量控制要点

1.1 施工准备及场地平整

(1) 应修好施工机械进场的便道。

(2) 供电设施应齐全。保证施工现场的供电设备齐全, 并做好备用发电机的准备, 一旦出现供电问题, 可以保证施工正常。

(3) 查明施工范围内的障碍物。对施工现场周围进行检查, 看地上是否有大的石块或者地下管线, 空中是否有高压线等等, 对施工现场所有的障碍物进行彻底的清楚或者设置指示标志, 保证安全施工。

(4) 场地平整。对施工搅拌桩的区域进行仔细的检查, 并用推土机把地面推平, 然后使用中粗砂砾进行回填并使用平地机进行压平。如果施工单位有条件的话, 尽量使用压路机压一到两遍。

1.2 施工放样

首先用全站仪 (或经纬仪) 准确地放出施工段落的起始桩位及边线位置, 然后用钢尺按设计要求的桩距用竹签在施工范围内标示出桩位 (一般按正三角形布置) 。

1.3 原材料的质量控制

(1) 水泥 (固化剂) 质量是关键, 所用水泥品种和质量应符合设计及规范要求。水泥进场之前, 必须抽样做安定性试验, 检验胶砂强度等指标, 合格后方可进场使用。进场水泥数量应能满足施工进度的要求, 不合格或过期、受潮、硬化、变质的水泥拒绝进场使用。

(2) 施工用水采用水质良好的水, 一般为HCO3-Na·Ca淡水, 矿化度小于0.3 g/L。水中的侵蚀CO3含量不超过国家标准, 对水泥不具侵蚀性。

1.4 桩机安装就位

在桩机安装完成之后, 应该对桩机进行全面的检查, 在检查过程中应该注意一下几点, 一是查看桩机的钻头直径设置是否和工程设计的要求一致;二是查看输送水泥浆的管道是否湿润和通常;三是输送泵能否正常工作以及压力是否足够;四是发电机通电是否正常和桩机的连接是够通畅;五是对桩机进行粗略的调整, 保证桩身竖直;六是对桩机机身下部的支撑脚进行调整, 保证机身保持横向竖直;七是保证桩机钻杆上的悬垂线只想中心的刻盘处。

3 实施过程中的质量控制要点

3.1 工艺性试桩

在工程位置大面积施工之前, 应按照设计要求进行必要的水泥搅拌桩成桩试验 (一般不宜少于5根) , 汇总试桩结果应得到以下要求及相关技术参数: (1) 满足设计水泥用量的各种技术参数, 如钻进速度、搅拌速度、提升速度等。 (2) 确定“四搅四喷”施工工艺流程:场地平整→测量放样→桩机就位→制备水泥浆→第一次预搅下沉→第一次提升喷浆搅拌→第二次搅拌喷浆下沉→第二次提升喷浆搅拌→成桩结束。

3.2 制浆质量的控制

制浆的质量直接关系到水泥施工的质量, 所以我们应该在施工现象按照工程建设的需要来设定水灰比例, 并在制浆罐中进行搅拌, 在使用之前应该一直不停的搅拌, 保证水灰之间均匀混合, 避免出现离析现象, 在把浆液倒入集料中之前应该进行过筛, 防止浆内结块影响施工质量。

3.3 泵送浆液质量的控制

在输送这些浆液时, 应该保证输送管道湿润, 避免因为过度干燥导致浆液输送困难, 同时要保证输送泵的压力足够的稳定, 这样才能保证浆液输送的连续性。如果在输送的过程中出现由于浆液结块而阻塞管道的现象, 应该及时的清洗疏通。

3.4 桩长的控制

当前对水泥搅拌桩的桩长控制主要采用电子自动记录控制法。在实际的施工过程中应该保证每台桩机都配备电子自动记录仪, 在开始钻的工作时打开电脑对钻杆进行跟踪记录, 保证桩长与工程设计要求保持一致。

3.5 单桩水泥用量的控制

(1) 控制好水灰比。水灰比例是保证浆液质量的基础, 在实际施工过程中应该严格地按照工程试验确定的比例进行配制, 配制之后为了保证水泥浆的粘稠度应该不定期的进行检测, 禁止随意的改变水灰比。

(2) 控制好输浆泵。在实际的施工过程中, 应该保证输送泵的压力足够大并能够稳定的运输, 我们需要根据工程的施工经验和相关的试妆参数老保证输送量与桩机的搅拌速度相一致。

(3) 控制好桩机的钻进速度、搅拌速度及提升速度。这三个速度必须严格的控制好, 尽量保证在单桩施工完成后, 配置的水泥浆能够完全用完, 避免浪费。

3.6 桩机操作的控制

(1) 柱机对位后, 精调桩身竖直度, 使搅拌轴保持垂直。

(2) 启动搅拌钻机, 钻头边旋转边向下钻进。同时, 启动压力泵工作, 边钻进边喷浆。

(3) 钻至设计标高后停钻, 关闭搅拌钻机, 钻进结束。

(4) 再次启动搅拌钻机, 钻头呈反向边旋转、边提升、边喷浆, 使土体的水泥浆进行初步拌和。

(5) 搅拌机提升至地面以下1 m时宜用慢速;当喷浆口即将出地面时, 应停止提升, 搅拌数秒以保证桩头均匀密实。施工时因故停浆, 为防止断桩和缺浆, 应使搅拌机下沉至停浆面以下0.5 m处, 待恢复供浆后再喷浆提升。

(6) 根据设计要求需要在地面下一定深度范围内进行重复搅拌时, 钻头边旋转、边钻进、边喷浆至设计要求复拌的深度后, 再反向边旋转、边喷浆、边提升, 使受到搅动的土块被充分粉碎, 土体和水泥浆能充分拌和均匀。

(7) 根据成桩试验确定的各项技术参数来指导施工。现场操作人员应详细记录每米下沉时间、提升时间, 记录送浆时间、停浆时间以及施工桩长等参数的变化。

结语

综上所述, 软土地基工程是水利工程建设的重要组成部分, 对于施工技术要求是十分严格的。水泥搅拌桩施工是隐蔽工程, 所以在实际的施工过程中, 施工单位应该更加关注这部分的施工质量, 一旦发现影响施工质量的问题应该及时的找到原因并尽快的解决, 进而保证工程建设的质量。

参考文献

篇14:略论水利堤防工程软土地基的处理

关键词:水利堤防 软土地基 处理措施

1、水利工程软土地基的特性

软粘土中最常见的、工程地质性质最差的要数淤泥或淤泥质土,通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5的亚粘土、粘土称为淤泥,而把孔隙比大于1.0小于1.5的粘土称为淤泥。其主要特性有:

(1)孔隙比和天然含水量大。我国软土的天然孔隙比一般e=l~2之间,淤泥和淤泥质土的天然含水量w=50~70%,一般大于液限,高的可达200%。

(2)压缩性高。我国淤泥和淤泥质土的压缩系的一般都大于O.5MPa-1,建造在这种软土上的建筑物将发生较大的沉降,尤其是沉降的不均性,会造成建筑物的开裂和损坏。

(3)透水性弱。软土含水量大,透水性却很小,土体受荷载作用后,往往呈现很高的孔隙水压力,影响地基的压密固结。

(4)抗剪强度低。软土通常呈软塑-流塑状态,在外部荷载作用下,抗剪性能极差。提高软土地基强度的关键是排水。如果土层有排水出路,它将随着有效压力的增加而逐步固结。

(5)灵敏度高。软粘土中尤其是海相沉积的软粘土,在结构未被破坏时具有一定的抗剪强度,但一经扰动,抗剪强度将显著强低。在高灵敏度的软土地基上筑堤时应尽量避免对地基土的扰动。

冲填土是水力冲填形成的产物。含砂量较高的冲填土,其固结情况和力学性质较好;含粘粒较多的冲填土往往强度较低,压缩性较高.具有欠固结性。

杂填土大多由建筑垃圾、生活垃圾和工业废料堆填而成,因此在结构上具有无规律性。以生活垃圾为主的填土,腐殖质含量较高,强度较低,压缩性较大。以工业残渣为主的填土,可能含有水化物,遇水后容易发生膨胀和崩解,使填土强度降低。

2、软土地基上堤防失稳的破坏机理

引起软土地基上堤防滑动破坏的根本原因,在于软弱地基中某个面上的剪应力超过了它的抗剪强度,稳定平衡遭到破坏。主要有两方面因素:①由于剪应力的增加,例如大堤施工中上部填土荷重的增加;降雨使土体容重增加;水位降落产生渗流力;地震、打桩等引起的动荷载等。②由于软土地基本身抗剪强度的减小。例如孔隙水应力的升高;气候变化产生的干裂、冻融;粘土夹层因浸水而软化以及粘性土的蠕变等。

对堤防工程进行稳定分析时,通常是将假想滑动面以上土体看作刚体,并以它为脱离体,分析在极限平衡条件下其上各种作用力,并以整个滑动面上的平均抗剪强度与平均剪应力之比来定义它的安全系数,即:

T1Fn = F

式中: Fn——堤防稳定安全系数;

T1——滑动面处土体的平均抗剪强度;

T—作用于滑动面上的平均剪应力。

Fn >1土体处于稳定状态; Fn <1土体处于滑动状态或有滑动的趋势; Fn = 1,土体处于临界状态。因此,要使处于滑动状态或有滑动趋势的土体达到稳定状态,必须Fn>1堤防:工程等级不同,Fn取值也不同,通常1.05~1.30之间),通常有两种方法:①提高土体的抗剪强度,使孔隙水应力充分消散,如对地基进行加固等;②减小作用在土体上的剪应力,如减小堤防的横断面积,尽量避免对堤防的扰动等。第一种方法在工程中被广泛采用。

3、软土地基上筑堤常用的地基处理方法及适用条件堤防工程,常用的软土地基处理方法有下面几种:

3.1堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法就是通过逐步加高的堤身自重将处于流塑态的淤泥或淤泥质土外挤,并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥质土中的孔隙水应力充分消散和有效应力增加,从而提高地基抗剪强度的方法。在挤淤过程中为了不致产生不均匀沉陷,应放缓堤坡、减慢堤身填筑速度,分期加高。其优点可节约投资;缺点是施工期长。此法适合于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土,且工期不太紧的情况下采用。

3.2抛石挤淤法

拋石挤淤法就是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30cm)抛填于被处理堤基中,抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时,自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单,投资较省,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。

3.3垫层法

垫层法就是把靠近堤防基底的不能满足设计要求的软土挖除,代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材,价格便宜,施工工艺较为简单,该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。

3.4预压砂井法

预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下,使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板;加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:

先将等加固范围内的植被和表土清除,上铺砂垫层;然后垂直下插塑料排水板,砂垫层中横向布置排水管,用以改善加固地基的排水条件;再在砂垫层上铺设密封膜,用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长,抽真空处理范围有限,适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土,不直采用此法。

3.5振动水冲法

振冲法是利角一根类似插入式混凝土振捣器的机具,称为振冲器,有上、下两个喷水口,在振动和冲击荷载的作用下,先在地基中成孔,再在孔内分别填入砂、碎石等材料,并分层振实或夯实,使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低(初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa),对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。

石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰,或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称为二犯,并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用,离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。

3.6旋喷法

旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力,也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预足深度后提升,喷嘴同时以一定速度旋转,高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固土体相比,强度大,压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差,宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。

4、结束语

以上处理方法是针对堤防工程软土地基处理时需要掌握的方法,若不加强注意,将影响工程的质量。在实际施工中,应根据不同的地基土质采用相应的方法进行处理,以确保地基的稳定,保证工程的质量。

参考文献:

[1]丁朴荣.水工沥青混凝土材料选择与配合比设计[J].小水电,2011,(8).

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