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，地基處理關系到方方面面，每個施工細節都會影響到最后的施工質量，在選擇的時候更是關鍵。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量，地基處理技術發展至今，已逐漸成為一門綜合性、專業性、技術性的學科。地基土的物理性狀對水工建筑物的工作狀態和安危有著直接的影響。實踐表明，大部分水工建筑物的破壞或失事是由于地基缺陷或基礎設計不妥造成的。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生滑移、傾斜和裂縫。建造在砂卵(礫)石地基或粉細砂地基的水閘，由于缺乏有效的滲流控制措施而發生滲透變形，并引起建筑物的塌陷、滑坡或傾覆。因此在水利工程建設中，做好地基的勘察、測試工作，并在此基礎上對不良地基采取針對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度，保證地基的穩定性；減小地基的壓縮性，避免過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，防止滲透變形。
　　一 、軟土地基的種類和處理技術
　　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、抗剪強度低的細粒土。軟土地基主要是由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機質土、泥炭以及松散砂等土層構成。在基礎處理之前首先要判斷水閘是否為軟弱基礎。僅僅由地基條件不能判斷是否為軟土地基，而是應當充分研究地基填方的構成種類，規模，地基特性的基礎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：(1)增加地基的承載力，保證水閘的穩定；(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。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等辦法進行地基處理。由于換砂不利于防滲，而且工程造價較高，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行壓實或夯實, 形成良好的持力層, 從而改變地基承載力特性, 提高抗變形和穩定能力。施工時應注意坑邊穩定, 保證填料質量, 填料應分層夯實。
　　振沖置換法是指利用一個產生高能水平向振動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，再在孔內分批填入碎石等堅硬材料制成的一根根樁體，和原來的粘性土構成復合地基。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，對砂類土、粘性土、黃土和淤泥均能進行加固，效果較好,該法設備簡單、輕便、施工噪音小，可用于水工建筑物或建筑物基坑支護結構的防滲止水。但是此法也有局限性：當地層含有過大的礫卵石、塊石影響噴射效果，地層有空隙或漏漿通道造成漿液漏失，砂層中噴射過程中孔內坍塌造成沉砂抱管，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移而無膠結。這些都是會影響施工的因素。
　　石灰樁法是在軟弱地基土中用機械成孔，填入生石灰塊壓實形成樁體，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，凝硬反應等作用，樁體周圍土體的物力力學性質得以改善，石灰樁和周圍被改善的土體一起組成復合地基，達到加固地基目的。此法多采用打入、振入、壓入的灌注樁機施工。
　　、排水固結法
　　解決淤泥軟粘土地基沉降和穩定問題主要采取這種方法，由排水系統和加壓系統兩部分組合而成。排水固結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，地基發生固結變形，同時隨超靜水壓力逐漸消散，土中有效應力增大，地基土強度逐漸增長。排水固結法又分為堆載預壓法、砂井法、真空預壓法。
　　堆載預壓法適用于軟弱的正常固結或輕度超固結的粉土，粘土或有機質土等地基。技術方法是在建造建筑物之前，在建筑場地上堆放土料或塊石等預壓荷載(地質條件適宜的也可降低地下水位的辦法來加荷)以使地基加固，等固結已達到要求后，卸除預壓荷載，修建建筑物。
　　砂井法是在地基中埋設排水砂井，使土中水既能在鉛直向，也能沿水平輻射向流動，流入排水砂井流出，以達到加速預壓地基的加固，縮短預壓工期的目的。從前常在排水井鉆孔后填入砂土而成砂井，近年來隨著新材料的發展已用塑料芯板外包濾水纖維布制成，也有用細長的纖維布袋裝砂埋入鉆孔制成砂井，施工較方便。
　　真空預壓法利用大氣壓力作為預壓荷載，如果條件允許也可在場地埋設井點系統來降低地下水位，一方面可加速排水，另一方面使土的自重增大，起到預壓作用。該法是在土體中總應力保持不變的條件下，通過孔隙壓力逐漸降低而使總應力逐漸轉化為有效應力的方法。
　　、灌漿法
　　灌漿法是利用壓力或電化學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、粘土漿及各種化學漿材,如聚氨醋類、木質素類、硅酸鹽類等。
　　、振密或擠密法
　　這種方法的原理是用振動或者擠壓的方法減小地基土體空隙比，提高強度，采用的方法有重錘夯實法、強夯法、振沖擠密法。
　　重錘夯實法是利用重錘自由下落時的沖擊能來夯實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。施工時把重錘提升到一定高度， 使錘脫鉤自由落下，如此多次反復夯實地基，取得加固效果。重錘夯實的效果與錘重、錘底直徑、落距、遍數,夯實土的種類及其含水量有關，合理選取以上參數才能取得較好的夯實效果。
　　、加筋法
　　加筋法是利用拉筋由于位移與土顆粒產生一定的摩擦力，使加筋材料與土形成一個整體，減少整體變形和增強整體穩定。某一圍墾工程采用打設塑料排水板的方法，以加速淤泥層排水固結，提高地基強度，又采用砂墊層中鋪設土工織物，由于土工織物受拉作用，調整了基底應力分布，地基側向位移和沉降卻相應減少，地基穩定性就大大提高。
　　、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備的基礎以及豎向荷載大而集中的結構，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制樁和灌注樁兩大類。
　　預制樁特點是具有較強承載力，投資省，質量有保證，施工速度快等特點。預制樁還可以抵抗由水閘水壓力產生的水平荷載，達到水平穩定作用。
　　灌注樁法事將灌注樁打至硬土層作承載臺，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難題，一是沉管灌注樁在深厚軟土中存在樁身完整性問題；二是沖鉆孔灌注樁存在泥漿污染問題，樁身混凝土灌注質量，樁底沉渣清理和持力層判斷不易監控等問題。
　　二、結束語
　　軟土地基基礎是水利工程建設中經常遇到的難題，對其處理方法也有很多，根據不同的基礎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候，首先應該仔細的閱讀相關的勘察資料并進行全面的分析，再根據各種處理方法適用的條件結合分析的結果來選擇最合適的代價最低的一種處理方法或幾種聯合處理方法。
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