土工合成材料技术开发论文

2022-04-25

摘要:在我国,每年都有新建的房建工程,虽然在多年的工程实践中,关于房建工程施工建设积累了丰富的工程经验,也产生了很多的新工艺与新技术,但由于每个房建工程都有其特殊性,在开展施工建设时要考虑工程的特殊性因素,特别是部分房建工程现场可能分布有软土地基,对于这类型地基,需选择恰当的工艺和技术来进行加固,以保障地基稳定性。今天小编为大家推荐《土工合成材料技术开发论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

土工合成材料技术开发论文 篇1:

浅谈水库工程大坝渗漏成因及治理措施研究

【摘 要】文章针对水库大坝渗漏的原因,提出防治措施,以保证水库的安全运行。

【关键词】水库;渗漏;防治

我国河流面积广阔,水库数目众多,水库运行期间,发挥了巨大的灌溉、防洪作用,取得了显著的社会效益和经济效益。但是许多水库建设时因陋就简,技术落后,工程质量不高,现已老化失修,加之水库维修保护跟不上,工程老化速度加快,导致了水库防洪标准低、工程质量差、病险隐患多等不利局面,水库渗漏是水库工程经常发生的病害之一。

1.渗漏原因分析

首先,水库本身冲击力大,洪涝灾害严重,加之水利设施的兴建实践短,研究少,关注度不够,大坝及堤防等设施受到经济、社会和技术等方面的影响,先天设计有缺陷,抗险御险能力差,检测和控制效果不佳,备有安全隐患。虽然,大坝及堤防建设工程规模大、建设工期长、建设工序多,在环境极为恶劣和严峻的条件下进行建设的确也引致了质量控制不严、安全没保障等负面影响,若是工程监理检测手段落后。就直接给大坝及堤防的安全使用和防御埋下了隐患。因而,水库自身安全性差、大坝及堤防工程建设失控、建设工程监管不严、技术开发落后、违章施工等不利因素,是造成大坝及堤防渗漏的最明显的原因。

其次,大坝及堤防工程监控失误,是造成渗漏的最主要的原因。如果说,水库本身冲击和抗洪设施欠佳是防洪的制约因素,那么,水利工程检测失误,则是水库渗漏的催化剂和辅助剂。常见的防洪隐患主要表现在防洪侧段表现不一,干扰性不一致,背景复杂、堤身均匀性差、隐患潜在性强等各种情形,因此无法准确鉴定,检测手段不够灵活,偏差较大,自动化检测能力整体不够,检测收据不能用于分析和改进,起不到检测的作用,长效监测不能达到,安全监控和技术防洪,就因为这种不确定的随机性、堤岸的大规模性、环境条件的恶劣性而不能真正实现。

最后,因为大坝及堤防的建设材料,会从水库的实际情况和水利工程建设成本出发考虑,也在一定程度上受到了不利的冲击和安全隐患。

2.除险加固的防治方法

2.1背水侧压渗盖重

当背水侧地型条件允许时,采用封闭式垂直防渗幕墙,其造价高时,采用背水侧压渗盖重,可以避免在压盖范围内出现管涌。计算出的后盖宽度很长时,可在后盖末端设减压沟(井)以缩短后盖宽度。压盖在实际应用上比较广,施工简单,堤防稳同性好,工程投资少。压渗盖重的形式很多,可以由不透水的变换刮完全自由排水的,实践中应根据各自情况,采取不同型式,以达到渗水不渗土的目的。一般要与排水沟联合使用,此时排水沟应布置在盖重的端部。

2.2垂直防渗处理

2.2.1帷幕灌浆

一般适用于岩石坝的防渗。帷幕灌浆的设计应根据水文地质条件和现场灌浆试验来决定钻孔的排、孔距深度,防渗帷幕一般采用水泥灌浆。如果土石坝建在软基上,采用灌浆帷幕防渗,取决于地层的可灌性;因地层的颗粒组成级配决定浆液渗入和扩散范围,决定地层的可灌程度。

一般我们用下式可灌比值M来判别沙砾石坝基的可灌性。

M=Dl5/d85(1)

式中:Dl5——受灌地层土料的特征粒径,mm;d85——灌浆材料的控制粒径,mm。

根据反滤原理,一般认为:M小于5为不可灌;M等于5~10,可灌性差:M大于10,可灌水泥粘土浆液:这种灌浆的缺点是工艺复杂,费用偏高,地表需加压重,否则难保证灌浆质量要求。如水泥灌浆达不到防渗要求时,可采用化学材料灌浆。化学灌浆可灌件好,抗渗性强,但较昂贵,且污染地下水质,使用时需慎重。

2.2.2土工合成材料

一般适用于坝体的防渗,或水库岸坡的防渗治理。土工合成材料是以聚合物为原料制成的土工织物和土工膜产品。土工膜主要应用于土石坝体的防渗。即将土工合成材料铺设在坝的上游面,其上以土、砂或砂砾料做过渡垫层,再在其上加盖重和护坡。坝坡坡度受垫层和土工膜间的摩擦系数所控制,一般比较平缓,用料较多,但铺设和检修更新则比较方便。也可将土工膜直立铺设于坝体中部,此时坝坡坡度可不受其影响,薄膜也不易损坏,但以后的维修更新不便。对土工膜与坝体间的垫层和膜上的保护材料选用厚度,对防渗效果、保护层稳定十分重要,因此在材料选择上,采用的办法有:

A、用细砂土作垫层,一般厚5~10cm左右。膜上用0.5m厚的砂质粘土夯实保护层,其上再用混凝土板或块石护面。

B、用土工织物作垫层和保护层,即“二布一膜”的形式,一般用200g/m2或300g/m2重的土工织物;将坝面平整,先铺一层土工织物然后铺土工膜,膜上再铺一层土工织物,然后再回填土料,最后护砌混凝土板或砌石。

C、土工膜与坝体直接接触,膜上用土工织物作保护层,保护层以上作法同上;也有将土工膜与土工织物制成复合材料,效果比较好。

2.2.3混凝土防渗墙

对地基透水层较深,如用修建粘土截水槽处理坝基渗漏需开挖断面过大而不经济时,可采用混凝土防渗墙法。此法是利用冲击钻造孔,然后向孔内灌注混凝土,使之形成一道封闭防渗墙以阻止坝基渗漏。如果土坝水头较低,也可不用混凝土而改用泥结卵砾石作防渗墙。

2.2.4劈裂灌浆

劈裂式帷幕灌浆法对于加固堤身,防止堤身渗漏有较好效果,比较适合施工土质差,碾压不密实的堤防防渗加固。劈裂灌浆是运用坝体应力分布规律,用一定的灌浆压力,将坝体沿坝轴线方向劈裂,同时灌注合适的泥浆,形成铅直连续的防渗泥墙,并堵塞漏洞裂缝或切断软弱层,以提高坝体的防渗能力,同时通过浆、坝互压和湿陷,使坝体内部应力重新分布,提高坝体的稳定性。造孔深度应大于隐患深度2-3m。泥墙的设计厚度一般可采用5-20cm,应根据堤坝土质、碾压质量、隐患性质和坝高等情况合理确定。劈裂灌浆这一方法不仅可形成垂直连续的防渗帷幕,解决坝体的渗透问题,而且还能够通过浆坝互压和温化变形,调整坝体内部的应力,使浆脉两边3-5m土体得到密实,加大了防渗帷幕带,近几年来土坝坝体劈裂灌浆已由原来的中低土坝向高土坝发展,在某些地基条件下还可以使坝体和地基同时劈裂,形成坝体和地基同一的防渗帷幕。劈裂式灌浆对解决以下6种隐患有较明显效果:坝体碾压不实,密实度普遍较差的松堆土坝;坝体内有渗漏通道,软弱层,坝体浸润线过高,坝坡发生湿润区或“牛皮胀”或渗透破坏(管涌、流土)现象;坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝(不包括滑坡裂缝);分期施工的土坝,分层和接头有软弱带和透水层;坝体和其他建筑物(如放水涵管、闸墙等)接合不好,存在空隙和接触冲刷;坝体内存在生物洞穴和腐烂树根等隐患。

2.2.5高压喷射灌浆

高压喷射灌浆是在静压灌浆和高压旋喷灌浆的基础上发展起来的。它是利用置于钻孔中的喷射装置射出高压水束冲击破坏被灌地层结构,同时将浆液灌入,形成按设计方向、深度、厚度和结构形式与地基紧密结合,构成连续的防渗帷幕体。高压射流与速度和压力有关,流速越大,动压力越高,则破坏力越大,冲切掺搅地层的范围也越大。浆液是随高压射流,在低压条件下掺搅进入地层,形成冲填粘结体。高喷灌浆防渗体能与基岩以及建筑物牢固结合。凡风化破碎、裂隙发育的基岩,在水、气射流冲切剥离和升扬置换作用下,其强风化的吸附充填物被冲洗掉,使浆液能有效地充填裂隙,与岩石界面紧密结合。但在接触面处应采取摆喷或旋喷,并放慢提升速度,增加接触面喷射时间,以利紧密结合。高压喷射灌浆不仅可用于细砂、壤土、淤泥等细颗粒地层,还可用于强透水的卵石、卵漂石和堆石渣层在内的第四系覆盖层。

2.2.6土质防渗体

在土石坝中,土质防渗体是应用最为广泛的防渗结构。防渗体一般为粘性土填筑,这部分土体比坝壳料具有更小的渗透系数,其作用是降低坝体渗漏量,控制坝体内浸润线的位置,保持渗流稳定。防渗体的主要结构形式为心墙和斜墙,心墙和斜墙的厚度,决定于坝的设计水头和土料的容许水力坡降,通过土料试验和计算决定。

总之,我们要对水库渗漏现象要进行必要的勘探及取样试验,在此基础上,进行综合分析产生渗漏的原因及危害,并根据渗漏的不同原因,综合考虑,以达到防渗的最佳效果。

【参考文献】

[1]马丹.水库大坝渗漏原因及加固处理.水利科技与经济,2010(1).

[2]张君桃.浅谈土坝水库渗漏及处理措施.商品与质量:建筑与发展,2011(5).

作者:商忠

土工合成材料技术开发论文 篇2:

房建施工中软土地基施工技术的处理

摘要:在我国,每年都有新建的房建工程,虽然在多年的工程实践中,关于房建工程施工建设积累了丰富的工程经验,也产生了很多的新工艺与新技术,但由于每个房建工程都有其特殊性,在开展施工建设时要考虑工程的特殊性因素,特别是部分房建工程现场可能分布有软土地基,对于这类型地基,需选择恰当的工艺和技术来进行加固,以保障地基稳定性。基于此,本文重点分析了在房建工程中软土地基的处理技术,有利于指导同类型项目的施工建设。

关键词:房建工程;软土地基;施工技术

在房建工程项目的实施中,地基处理关乎房建整体结构的稳定性与安全性,虽然在当前的工程领域,关于地基施工形成了完善的技术体系,但由于房建项目中所遇到的地基条件都有所差异,在开展施工建设时,要依据房建工程的结构标准、地基类型,选择最为合适的地基处理方式。房建施工中的地基处理难度系数较高,每年都有房建工程因为地基处理不当而引起安全和质量问题的事件,对工程企业造成的负面影响较大,为提高房建施工质量,对软土地基的处理极为重要。

1.软土地基特征

在房建工程项目领域,软土地基十分常见,特别是在我国辽阔的国土上,很多地区都分布有大量的软土,增大的施工难度。从实际经验来看,软土地基中的软土多为谷地、滨海、河滩或湖沼沉积的细粒土,这些土体的含水量偏高,具有极强的压缩性,固结时间较长,在开展结构施工的过程中,针对软土地基,透水性差、承载力小是需要克服的难题[1]。从根本上看,软土地基属于饱和性黏土,一般表现为淤泥性状,在面对这种地基条件时,需充分考虑软土固有的特征,做好相应的加固处理。软土地基主要表现出以下几个方面的特征:

1.1压缩性强

软土地基中得到含水量偏高,孔隙大,依据对相关数据的统计,软土地基的天然空隙比保持在1~1.5之间,压缩系数远远超过了普通地基。随着后续施工建设的进行,软土地基的垂直压力高达0.1MPa左右,在外部因素的影响下,地基将无法保持原状,势必会出现变形或者沉降的现象。

1.2透水性差

与常规的地基类型相比,软软土地基的饱和度、含水量都明显偏高,因为这些方面的特点,使得软土地基的透水性极差,为使得该类地基能够承受来自上部的压力,就需要额外开展排水处理,以保障软土的承载力、强度均可达到施工要求。

1.3具有触变性

触变性也是软土地基十分突出的特点,这一特点指的是在外力作用于软土地基的情况下,可能会呈流动状态,从原先的固态向流动状态的转变,使得软土地基的承载力、强度也呈现逐步减小的趋势,不利于结构安全与稳固。

1.4具有不均匀性

依据对软土地基构成成分的分析,发现其中含有高分散土与细微土颗粒,由于软土这种极为特殊的构成部分,使得软土的不均匀性也相对明显,一旦遭遇了外力作用,软土的形态必将发生变化,也就不利于房建工程项目的顺利实施。

1.5沉降速度偏快

软土地基下的水饱和度、天然空隙比都相对较大,在一些外部因素的影响下,软土出现水分流失、压缩变形的几率较高,而如果在工程现场的这些情况得不到有效的处理,必然会加剧沉降的发生。因此,沉降速率偏快也是软土地基的显著特点,根据有关研究,沉降速度与承载力、压强呈现正向变化的关系。

2.房建施工中软土地基施工技术

2.1水泥搅拌桩

当在房建工程施工中遇到了软土地基时,施工难度显著增大,为达到最佳的施工效果,可选用水泥搅拌桩,实现地基的改良。如果现场适合采用水泥搅拌桩,工程人员需在前期的施工方案确定时,综合各方面因素并开展试桩试验,以通过这些工作来得到最佳的技术参数。经由试桩试验的开展,可对桩体材料的配合比、搅拌时长、力度、材料顺序等都加以验证。在正式的施工作业开始之前,施工企业要组织专人来进行现场的施工准备,为后续的软土地基处理提供良好的条件。

房建工程现场的地基范围内,必须要保持足够的清洁度,严禁一些无关杂物的存在,特别是对低洼地段来说,尽可能避免采用杂土回填的方式,而应该根据现场的地基特点,来进行填平处理。水泥搅拌桩的施工流程如图1所示。

对水泥搅拌桩作业来说,在最初的施工阶段开始时,应根据对现场地基条件的分析,准确确定桩位,依据设计标准来进行水泥搅拌桩桩机机位的确定,当确定了位置以后,在现场分配专人来进行机械的安装,当确定了桩身深度后,依次开展喷浆、搅拌、提升等处理,以通过这一系列的操作流程,来提升搅拌桩的施工效果。当水泥搅拌桩按照相关规定完成了施工处理以后,也需立即开展质量检查,对桩体固化后的地基性能加以检验。

在软土地基施工中,如果选用的是水泥搅拌桩施工方式,最终的处理效果与土质酸碱性、含水量、土层成分、承载力等参数都有著直接的关系,根据大量的工程经验,如果为软土地基类型,如果其不排水抗剪强度超过了45kPa,此数值实际上也是抗剪强度最大值,在这种情况下,水泥搅拌桩施工无法取得预期的效果[2]。在实际的工程作业中,相应的检测技术下可得到地基的不排水抗剪强度,当得到了这一结果以后,可将其作为软土地基处理的参考。

当在房建工程现场施工作业中,软土地基的含水量超过了70%或者pH在4以内,就意味着在此地基现场不具备实施水泥搅拌桩的条件,或者当地基中分布有一定的碎卵石时,水泥搅拌桩的施工处理难度系数较大。因此,在水泥搅拌桩处理技术的应用过程中,需依据对工程现场情况的具体掌握,来判定是否适合采用水泥搅拌桩。

2.2砂垫层

在部分房建工程的软土地基处理中,也会采用砂垫层处理的方式,在利用这一方式开展施工处理的过程中,需结合现场的软土分布特点,来进行软土的换填处理。正式的施工作业开始之前,施工人员必须要充分掌握现场软土地基的具体特点,依据房建工程地基施工的要求,选择高性能的填充材料,以发挥这种材料的优势。一旦在后续施工作业的进行中发生了填充材料供应不及时的现象,需立即补充,以确保填充物强度达到要求。砂垫层的应用时,需确保砂石垫层高度的完全一致,分段处理时,坚决执行先浅后深的要求,施工人员要率先进行砂垫层接头部位加以处理,以避免因为此处处理不到位对地基造成的负面影响。此外,砂垫层的密实度也要达到相应的标准,具体的处理中,应根据对现场情况的掌握,来选择恰当的处理方法,避免砂垫层厚度不一致。砂垫层的应用如图2所示。

砂垫层作为一种十分常用的软土地基处理工艺,这一技术的操作简单,砂垫层具有更高的安全性,在实际的施工处理过程中,不需要配备复杂的大型设备,操作更具灵活性。根据在工程项目中砂垫层的应用情况,在以下方面砂垫层的应用效果最佳:路堤高度不超极限高度2倍;软土表面无硬壳分布;软土层厚度较小;能够在软土层上开展双面排水作业;砂石原料的供应便捷。

在利用砂垫层开展软土地基处理的过程中,为达到最佳的处理效果,需保障砂石原料的质量,确保砂石原料的各个性能参数可符合实际的施工要求。在砂石材料的摊铺作业中,要配备推土机、自卸式汽车等各种设备,以保障摊铺的均匀度。一旦使用的是粉质土材料,需重视对砂垫层端部的处理,以使得侧向排水可达到要求。

2.3石灰搅拌桩

软土地基的处理方面,石灰搅拌桩也十分常用,经由这一处理工艺的应用,可有效实现地基的加固。石灰材料可吸附软土地基中的水分,在这种吸附作用下,也就可大大降低软土地基的含水量,使得石灰与现场土体可充分凝结,在现场形成搅拌桩体,利用桩体来加固地基。石灰搅拌桩的应用中,为保障桩体对地基的加固效果,需依据地基处理要求来进行石灰的选择,确保所选择石灰的规格、性能符合要求,比如,可选用细磨石灰,这种类型的石灰材料使用,可减少颗粒的聚集[3]。

石灰搅拌桩应用的过程中,也需考虑桩体位置,在确定位置时,相关人员要依据对现场软土地基分布特点、面积的掌握来确定,随后利用石灰搅拌桩来完成外力搅拌。石灰搅拌桩工艺下,很多都采用的是三角分布的方式,这种桩体布设方式下,可最大程度上发挥石灰对水分的吸收作用,进而来实现地基加固。此外,石灰搅拌桩施工中,同样需重视对石灰用量的控制,提前开展搅拌桩的参数计算。

2.4注浆地基法

与一般的地基条件相比,软土地基属于一种不良地基,其结构较为松散,经由注浆处理方式,可有效实现固化,确保水泥、硅化物等能够与软土土质有效结合。注浆地基法对软土地基的处理十分有效,在具体的处理过程中,主要包含了以下两种形式:(1)水泥注浆法,这一工艺下,将水泥制备成浆液,通过高压的方式将此浆液注入到地基中,这种方式下,浆液可流到软土土壤间隙中,也就对软土地基的性能改良具有明显的作用[4]。在水泥浆液注入到了原有地基以后,固化效果明显,软土土层之间的结合更为紧密,地基基础的承载力显著增大。(2)硅化注浆法,在一些软土地基的注浆工艺中,会选用硅酸钠浆液,这种浆液的凝固性好,在注浆的过程中,经由浆液的注入,将会在地基底部出现明显的固化反应,也就可使得地基的强度得以提升。

2.5土工合成材料法

土工合成材料为一种特殊的材料,其材料以聚合物所形成,为人工合成的方式,如果在地基处理中可将这种材料充分利用起来,就可发挥土工合成材料的强化、防护、排水、过滤作用,但在土工合成材料布设时,一般需多层布设。为保障土工合成材料的应用效果,需首先将现场软土地基的上层土壤去除,随后采用分层铺设的方式,确保土工合成材料可与土壤充分接触,在摩擦效应下,融入筋材料的软土,强度显著提高,也具备了更强的抗变形能力。

2.6预应力管桩

在松软地基来说,预应力管桩的方法对于改善地基也有着重要的作用,在工程现场的预应力管桩埋设,可使得地基的承载力显著提高。正式的施工作业开始之前,相关人员必须要加强对工程现场的勘察与测量,掌握了现场的具体情况以后进行桩体实际位置的确定,配备标准规格的机械设备来辅助打桩作业,以使得预应力管桩的埋设效果最佳,但在桩体埋设的过程中,需要注意桩体间距的控制,只有保障了间距的合理性,才可发挥桩体对地基本身的加固作用。预应力管桩的施工要求较高,为达到最为理想的施工效果,工程人员在正式施工作业开始之前,需做好对周围环境的勘测。

2.7其他方法

2.7.1强夯法

强夯法是一种十分常用的地基处理方法,如果在房建工程项目的实施中,地基的粒间孔隙较大,且土壤粘性、在含水量指標都处于正常范围内,就可选用强夯法,就是配备相应的重物反复对地基开展夯实,利用冲击作用来实现土体的压缩,但利用强夯法处理时,需预先做好排水工作。

2.7.2真空预压法

真空预压法同样也是软土地基处理中非常有效的方式,在这一技术的应用过程中,需提前准备砂井、排水板、密封膜等设备,经由这些设备的使用,可隔绝软土地基与大气,利用吸水管将埋设中的空气排除出去,经由对排气前后的气压差利用,可提高地基荷载,经由真空预压法对房建工程地基的处理,对地基剪切或者裂缝等异常情况的控制非常有效。在实际的处理中,真空预压法的处理步骤如下:在软土中设置竖向砂井或者塑料排水带,在砂井上铺设一层沙并覆盖一层薄膜,以保障其密封效果,将薄膜中的空气抽出,确保砂井与排水带之间呈现真空状态,排除软土中的水分,使土可预先固结[5]。利用真空预压法的技术原理为:经由对软土地下水位的降低,可给其增加附加应力;排出土内的封闭气泡,使得土体具有更好的渗透性。在真空预压法的处理过程中,采用抽空地面的密封膜,可使得在密封膜的内外部存在一定的气压差值,也就使得黏土层的固结压力显著增大,在总应力未变化的情况下,软土中空隙的水压比相对降低,可增加有效应力。

3.软土地基施工质量控制措施

3.1做好前期的准备工作

针对房建工程软土地基的处理,为保障最佳的处理效果,在前期的准备阶段,需加强前期准备工作。施工企业需安排相关人员在地基处理之前,做好对现场环境的调研,开展土质检测,将前期的调研与检测结果作为软土地基施工方案确定的依据。在确定了软弱地基的处理方案以后,需对方案加以审核,如果发现方案中存在不合理的地方,需立即进行相应的调整与优化,确保所制定的地基处理方案具有现实的可行性。在确定了地基施工方案后,施工企业还需依据对工程现场情况的掌握,编制完整的施工计划,准备好后续施工中的材料和设备,并做好人员的调配。

3.2提高施工现场质量控制

房建工程的地基处理中,为提高地基处理效果,也需在工程施工中加强现场管理,施工企业需严格按照前期所制定的施工方案来组织现场作业,有关管理人员要加强对现场一切施工流程的监督和管理,对于施工中所形成的资料、数据都需做好记录和管理。现场施工作业开始之前,要明确水平位移观测点、沉降观测点,做好有关数据的采集,掌握现场地基情况,后续严格执行施工方案,保障地基处理技术的科学应用。

3.3提高施工人员自身专业素质

房建工程项目的实施中,地基处理是关键部分,其处理效果关乎房建工程结构的安全性与稳定性,但软土地基的处理效果在很多时候是由施工人员的专业素质所决定的,如果要避免人为因素对地基处理造成的不利影响,应确保参与到地基施工中的全部人员都具有极高的专业素质。在正式的施工作业开始之前,工程企业需开展集中培训,通过培训来确保全部的施工人员都可掌握软土地基的施工要求、技术要点。

结束语:

软土地基的处理难度大,可选择的处理技术也相对较多,为保障房建工程的建设施工质量,工程企业在遇到软土地基的情况下,需结合对软土地基的具体情况掌握,选择最为恰当的地基处理工艺,实现地基的改良与加固。

参考文献

[1]魏海昆.土木工程施工中软土地基施工技术分析[J].住宅与房地产,2020,565(06):216-217.

[2]何书杰,袁亚军,张龙,等.房屋建筑施工中的软土地基处理技术[J].建筑技术开发,2020,47(17):2.

[3]郑萌,吴朝阁,陈君,等.房屋建筑施工中的软土地基处理技术[J].工程技术研究,2021,6(22):2.

[4]杨小文.房屋建筑施工中的软土地基处理方法[J].新材料·新装饰,2021,3(14):2.

[5]刘江.房建工程软土地基的施工技术研究[J].价值工程,2020,39(10):2.

作者:曹明珠

土工合成材料技术开发论文 篇3:

建筑工程软土地基处理技术分析及应用

摘要:建筑行业的发展关系到我国其它行业的发展速度和发展进程,同时关系到我国整体经济建设的发展方向。建筑工程并不是一项简单的工程,其涉及多方面的内容,需要实施系统化的管理。而建筑地基施工是建筑工程施工的重要组成部分,必须予以高度重视。建筑地基施工中,若遇到软土地层,应先对其进行处理,通过先进的建筑施工软土地基处理技术提高软土地基的各项性能,提高建筑工程在软土地段的施工质量,保证建筑地基的稳定性,实现建筑施工效益的最大化。

关键词:建筑工程;软土地基处理技术;分析及应用

引言

我国经济建设最近几年之所以发展如此迅速,离不开各行业的支持和政策的扶持,才有今天的成就和成果,建筑工程在施工前期首要的工作就是打好地基,地基也是建筑工程施工中的最重要的环节。对于软土地基来说,施工起来会增加很多困难,也给施工人员带来了很大的难题。

1处理好建筑工程地基的意义

1.天然地基往往不能良好承受上层建筑物带来的压力,尤其是软弱地基,所以需要人工干预,将地基的强度提高,在抵抗建筑物的剪力方面,提高地基的抗剪强度可以防止地基被剪切力影响而破坏地基和的稳定性,这样为建筑物的施工提供了可能,从而方便建筑项目的展开。2.人工地基相较天然地基可以有效防止沉降的可能。建筑工程施工中若发生沉降则会导致一系列严重问题。天然地基自身的强度无法达到建筑工程的要求,需要人工干预才能保证地基能与建筑物适配。建筑工程施工完毕后,在使用一段时间后会出现沉降问题,若超过国家规定的沉降数值后,此建筑物的安全性就无法保证。所以需要采取措施和方法改善地基的压缩性从而提高建筑物的安全性。3.人工处理的地基和天然地基的区别还在于地下水的侵蚀能否对其产生影响。首先,天然地基下或者存在地下水源,地下水源的流动会导致地基自身强度不平衡从而无法承受建筑物的压力。另外地下室会对地基进行侵蚀,若较为严重则会破坏建筑物的质量和结构,从而导致建筑物无法使用或成为高危建筑。所以人工地基的重点内容在于做好防水工作,铺设防渗透层从而减小地下水对地基的影响。

2建筑工程软土地基处理技术分析及应用

2.1土工合成材料法

土工合成材料是一种人工合成的聚化物,将这种聚化物添加到软土地基的土层中,对其进行处理,可达到对软土地基进行过滤、排水和防护的作用。最重要的是能很好地使软土层地基含水量减少。与换填地基法类似,这种方法在使用时也需要将地基结构中的软土层挖出,然后在挖出软土的地基结构中铺设钢筋垫层,检查土层与钢筋垫层间的摩擦力,最后通过加固措施使地基结构强度得到增大变强。除了降低地基土层的含水量,土工合成材料法的合理运用能很好地优化土壤的性质,使其内部结构得到改进,进而可以使地基的载荷力得到增强。

2.2碾压夯实处理技术

通常来说,所选择的碾压设备重量不可过高,也不可过低,应根据实际情况进行具体选择。其施工原理在于利用重力做功促使软土层中土颗粒间的孔隙减小,使其密实度达到施工要求,从而提升软土地基的稳定性。在施工过程中,要合理把控碾压次数,直至稳固性达标后才可停止,不可存在裂缝。这种处理技术的优势在于不仅能保障软土的均匀性,还可以起到一定的排水作用。需要注意的是,在使用碾压设备前,要对其进行性能检验,确保碾压设备能够正常运行,以免在实际施工中耽误进度,带来安全隐患,降低碾压夯实施工效率。

2.3注浆处理施工技术

1.水泥注浆处理技术,主要使用压浆泵和灌浆管,在对水泥进行仔细调配后,可以将其均匀灌注到不良地基土壤中,借助填充、挤密及渗入等方法,提升岩石与土颗粒之间的密实性,便于排出气体与水分,从而对孔隙位置进行合理填充。在注浆材料硬化之后,可以与原土体合为一体,以此来提升施工地基稳定性与抗渗性,并降低土体压缩性,从而加強软土地基加固处理。2.硅化注浆处理技术,主要是借助注浆施工,然后将硅酸钠混合溶剂注入不良地基土壤底端,等到注浆材料固结之后,便会形成防渗透与高强度的结石体,从而提升地基强度。随着工程设计高度不断提升,地下建筑施工越来越多,对地基稳定性的要求不断提升,唯有全面提升地基加固技术,改变地基施工方法,方能提升地基稳定性与承载力,减少外力作用引起的地基变形,从而满足建筑地基施工要求。

2.4粉煤灰吹填技术与灰土挤密桩技术

粉煤灰吹填法主要使用的是一种新材料,即粉煤灰,其拥有着良好的透水性能,建筑工程软土地基处理时选择粉煤灰吹填法,能够在一定程度上缩短地基表面水泥凝固时间,从而达到控制地基处理成本、提升施工效率以及缩短工期等目标。然而在具体实践应用时应该把淤泥与粉煤灰进行科学混合,切实保证粉煤灰均匀性,这样才能够有效优化土的固结性能。灰土挤密桩技术的基本原理是以孔内深层的强夯技术为前提,通过螺旋钻机把灰土以分层的形式注入孔内,从而实现孔内缝隙的夯实。而在成桩夯击的过程中,应该完成桩基的多次击打,将桩径进一步的扩大,从而有效形成土体符合地基。

2.5高真空机密法

如果应用高真空机密法针对软土地基进行处理,需设置竖向排水渠。将横向排水通道设置在碎石地面上,同时还要在其上方布设相应的不透气薄膜。然后借助压缩机负压抽取其空气。此时,软土地基会流入呈现固结态势的土壤,由此大幅提升土质的承载能力。应用高真空机密法核心在于利用负超孔隙水压力转化提升土壤的紧密度。采用这样的操作模式会让土壤缝隙间的压力逐渐下降。同时,应用高真空机密法处理软土地基时,地基的稳定性和安全性都会得到大幅度提升。虽然该操作技术复杂性较高,但只要严格按照施工计划标准进行施工操作,就可大幅提高施工效率。

2.6锚杆静压桩软土地基加固技术

利用锚杆静压桩进行工程地基加固,通常适用于砂型土质结构。由于砂型土质结构黏土层较轻,利用静压桩贯穿可以不破坏现有地基土质结构。对砂型土质结构进行静压桩施工不需要大型机械设备,可以在小范围空间完成地基加固,保证工程地基加固效率和质量。利用该技术进行施工应先选择静压桩的类型。现阶段常用静压桩有PTC管桩和RC方桩,根据不同工程地基土壤结构和地基施工预算选择相应的静压桩,利用管桩分段压入技术完成管桩注入。在管桩压住环节,应先对地基进行定位测量,完成定位测量后确定压桩机工作位置,合理规划压桩机工作位置,保证压桩工作的施工效率。确定压桩机工作位置后利用吊装装置进行静压桩对中调整,完成前期准备工作后进行压桩、接桩、压桩重复施工,最终对静压桩进行切割,完成地基加固。

2.7强夯法与碎石桩结合

在建筑工程地基处理工作中,施工单位应注意将碎石桩体置入填土层,将地基土中的水分排出,并进行挤密处理。之后,施工人员应根据实际情况确定强夯点,击散碎石桩体,通过这种方式对地基进行处理,以此提高地基的稳定性,确保地基能够满足建筑工程的施工需求。

结语

我国建筑工程越来越复杂,在建造建筑物时,地基的稳固程度要求就要更加严格,坚实的地基有利于保障建筑物的质量。通过对地基的处理可从本质上提高建筑工程的稳定性,使项目整体完工后的故障率和危险率得到降低。

参考文献

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[2]赵伦兵.建筑工程施工中软土地基的处理技术[J].建筑技术开发,2021(3):163–164.

[3]吴佳友.建筑工程软土地基处理技术分析[J].居舍,2021(4):41–42,72.

作者:洪强

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