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[摘 要]本文主要分析了水工建筑物的地基加固防渗技术。?随着建筑用地地质类型的不断增加,建筑施工中遇到的问题也越来越多,因此,也催生了技术的发展和创新。本文以下进行详细探讨。
[关键词]水工建筑物; 地基加固防渗技术;
中图分类号:TV553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0328-01
一、前言
随着社会的发展,科学技术的进步,城市化已经在我国许多地方深入展开,但是城市化也给我们带来了种种问题,比如说用水问题就是一个很大的亟待我们解决的问题。现在一些像北京、上海等大城市水污染问题十分严重,所以水环境的管理这一问题我们应该给予高度的重视。下面本文就一水工地基加固这一问题同大家探讨一下。
二、地基加固建筑工程技术处理重要性分析
1、有效解决地基承载力或稳定性问题
地基承载力或稳定性问题是指地基在建筑物荷载的作用下是否能够支持上部结构的正常使用并保持稳定。采用地基加固处理后,可以使地基承载力满足要求,这样在建筑物的荷载作用下,建筑物地基就不会产生整体或局部剪切破坏,从而保证建筑物的正常使用与质量安全。
2、解决水平位移、沉降、不均匀沉降问题
在建筑物的荷载作用下,其地基将产生水平位移、沉降、不均匀沉降。采用地基加固处理后,能够使地基变形(水平位移、沉降、不均匀沉降)低于允许值,从而保证建筑物的正常使用与质量安全,不会给建筑物造成严重破坏。
3、解决渗透问题
(1)地基中的水力比降高出其允许值时,这时地基土就会因管涌与潜蚀产生破坏,甚至导致建筑物遭到破坏;
(2)堤坝蓄水构筑物地基渗流量高出其允许值时,这会造成较大水量损失,严重时可以导致蓄水失败。为此,需要对这样的建筑场地进行地基加固处理,以满足建筑物对地基要求。
4、提高地基土的抗剪切强度
地基的剪切破坏表现在:建筑物的地基承载力不够;由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳;由于填土或建筑物荷载,使邻近地基产生隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足,因此,为防止剪切破坏,就需采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。
三、地基加固常用的方法及工程中实际应用
地基加固常用的方法有:降水、换填、注浆、搅拌桩和支护桩四类。针对不同地基情况,以及基坑保护等级的不同,选择其中的一种或几种处理方法对地基进行加固。
1、基坑支護
搅拌桩和支护桩在基坑中组合运用既能达到施工时支护和止水的作用,又能作为基坑的永久结构,故在污水处理厂工程进出水工程基坑开挖前选用了水泥搅拌桩和钻孔灌注支护桩的施工,以此达到支护和止水的目的。
2、钻孔灌注支护桩
钻孔灌注支护桩具有施工设备简单、所需作业场地不大、振动小、成本低等优点,特别适合于开挖较大基坑以及邻近有建筑物、不允许放坡、不允许附近地基出现下沉位移时采用。钻孔灌注支护桩关键工序有成孔、钢筋笼制作、清渣、下钢筋笼及灌注水下混凝土等。由于桩孔不大,故成孔、钢筋笼制作均容易掌控,而下钢筋笼及灌注水下混凝土的要求相对要高点。下钢筋笼时应注意以下问题:首先下钢筋笼时必须保证钢筋笼垂直且不能左右晃动,避免碰伤孔壁,造成塌孔等质量事故;其次焊接两相邻钢筋笼时,必须先将后钢筋笼吊起保持垂直,并按照先点焊再补焊的方法进行焊接;再次是在钢筋笼就位后必须将其固定,防止出现下沉或上浮;最后是在灌注混凝土是防止钢筋笼上浮,避免桩底素混凝土层过厚,造成桩基承载力下降。
3、降水与防水注浆
基坑内降水之所以被作为一种地基加固方法,是因为其结合相应的施工控制方法固结地基提高承载力,从而提高基坑抗变形能力,达到稳定基坑的效果。降水又很大程度上方便了施工,故被广泛运用于工程施工之中。
根据水泥土的加固机理分析,由于搅拌机械的切削搅拌作用,不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团,在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象,而土团间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满,因此在加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区,而在大小土团内部则没有水泥,因此在水泥土中不可避免地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块区,两者在空间上相互交替,从而形成一种独特的水泥土结构。由于水泥搅拌桩施工时上述问题的存在而影响了其止水效果,因此只能通过二次补强即注浆来进一步改善基坑的止水效果。
考虑到注浆主要目的是为弥补部分止水效果较差的水泥搅拌桩群,而且外层又有灌注支护桩的保护,故结合基坑开挖以及施工降水,当坑壁出现渗水量大以及流砂现象时采取防水注浆,并根据上两种情况严重程度来确定注浆深度。特别提到的是,有些现场施工人员为节省成本,往往用砂袋填堵的方式来处理渗水和流砂,此方法在紧急情况下可以采用,如果用来代替其它止水方式就行不通了:首先砂袋重量大,加大了基坑壁的负重;其次砂袋体积较大,挤占了本来工作面就狭小的基坑面;最后渠箱及管道施工等工序需时长,砂袋间空隙在承压水的作用下,难免出现渗水。
4、坑底换填
换填作为地基加固处理,以其成本低、方法简单等优点被广泛应用于工程建设中。换填又称换土法,所谓换填是指将基低范围内的软杂土清除,用稳定性好的土、石回填并压实或夯实,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。本工程基坑位于原绿化带上,土质流动性大,而且夹杂很多建筑垃圾和生活垃圾,不能满足基低承载力的要求,为此要进行软基处理。为加快施工进度,工程采用了换填的方式进行处理,首先清除基地表面的软杂土,再用级配碎石回填压实,然后铺素混凝土垫层。换土垫层与原土相比,具有承载力高、刚度大、变形小等优点,故在施工条件允许且又能达到设计要求的情况下应优先选用换填进行地基加固处理。
除了为了改善地基承载力,当地基出现超挖时,垫层的下卧土层发生扰动,降低了基底软土的强度,使超挖层与附近地层的承载力出现偏差,容易造成构筑物不均匀下沉,此时也可以运用换填等方式来进行地基加固处理。之所以出现超挖,很大程度上是因为作业人员为求方便快速,利用机械直接开挖到设计标高造成的,故开挖施工时应严格按着施工规范进行,即机械开挖基坑时,预留30~50cm的土层由人工清理。对超挖的处理方式一般有:如标高允许的话,适当调整垫层的标高,由人工清理掉基坑底的扰动软土,再进行垫层施工;当标高无法调整时,可以对附近地层进行人工开挖找平,再利用级配碎石回填压实的方式进行处理。本工程由于基底石块多且大,在清除石块时不可避免地扰动了垫层的下卧土层,但基层素混土垫层较厚,在经验算合格和报请监理及设计单位批准后,变薄素混凝土垫层,再用级配碎石回填压实的方式进行地基处理。
四、结束语
通过上文我们知道人与环境和谐与否很大程度上体现了城市管理者城市管理水平,面对日益严峻的水环境问题,污水处理工程建设任务紧迫而繁重,地基处理作为污水处理工程的核心内容,如果处理不当将造成周围土层移动,进而危及周围的建筑物、道路管线等设施的安全,对人民的生命财产造成损失。因此,我们应当不遗余力的做好水工地基加固工作,为我们美好和谐家园贡献出一份力量。
参考文献
[1] 李文星,王迎乐.浅谈井点降水施工技术[J].华章.2013(22).
[2] 丁贞东,武亚军,邹道敏.吹填淤泥质土井点降水模型试验研究[J].建筑科学.2014(07).
[3] 王为,陈晓霞,李雪松,许洪伟.轻型井点降水施工技术[J].石油工程建设.2013(03).
[关键词]水工建筑物; 地基加固防渗技术;
中图分类号:TV553 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0328-01
一、前言
随着社会的发展,科学技术的进步,城市化已经在我国许多地方深入展开,但是城市化也给我们带来了种种问题,比如说用水问题就是一个很大的亟待我们解决的问题。现在一些像北京、上海等大城市水污染问题十分严重,所以水环境的管理这一问题我们应该给予高度的重视。下面本文就一水工地基加固这一问题同大家探讨一下。
二、地基加固建筑工程技术处理重要性分析
1、有效解决地基承载力或稳定性问题
地基承载力或稳定性问题是指地基在建筑物荷载的作用下是否能够支持上部结构的正常使用并保持稳定。采用地基加固处理后,可以使地基承载力满足要求,这样在建筑物的荷载作用下,建筑物地基就不会产生整体或局部剪切破坏,从而保证建筑物的正常使用与质量安全。
2、解决水平位移、沉降、不均匀沉降问题
在建筑物的荷载作用下,其地基将产生水平位移、沉降、不均匀沉降。采用地基加固处理后,能够使地基变形(水平位移、沉降、不均匀沉降)低于允许值,从而保证建筑物的正常使用与质量安全,不会给建筑物造成严重破坏。
3、解决渗透问题
(1)地基中的水力比降高出其允许值时,这时地基土就会因管涌与潜蚀产生破坏,甚至导致建筑物遭到破坏;
(2)堤坝蓄水构筑物地基渗流量高出其允许值时,这会造成较大水量损失,严重时可以导致蓄水失败。为此,需要对这样的建筑场地进行地基加固处理,以满足建筑物对地基要求。
4、提高地基土的抗剪切强度
地基的剪切破坏表现在:建筑物的地基承载力不够;由于偏心荷载及侧向土压力的作用使结构物失稳;由于填土或建筑物荷载,使邻近地基产生隆起;土方开挖时边坡失稳;基坑开挖时坑底隆起。地基的剪切破坏反映在地基土的抗剪强度不足,因此,为防止剪切破坏,就需采取一定措施以增加地基土的抗剪强度。
三、地基加固常用的方法及工程中实际应用
地基加固常用的方法有:降水、换填、注浆、搅拌桩和支护桩四类。针对不同地基情况,以及基坑保护等级的不同,选择其中的一种或几种处理方法对地基进行加固。
1、基坑支護
搅拌桩和支护桩在基坑中组合运用既能达到施工时支护和止水的作用,又能作为基坑的永久结构,故在污水处理厂工程进出水工程基坑开挖前选用了水泥搅拌桩和钻孔灌注支护桩的施工,以此达到支护和止水的目的。
2、钻孔灌注支护桩
钻孔灌注支护桩具有施工设备简单、所需作业场地不大、振动小、成本低等优点,特别适合于开挖较大基坑以及邻近有建筑物、不允许放坡、不允许附近地基出现下沉位移时采用。钻孔灌注支护桩关键工序有成孔、钢筋笼制作、清渣、下钢筋笼及灌注水下混凝土等。由于桩孔不大,故成孔、钢筋笼制作均容易掌控,而下钢筋笼及灌注水下混凝土的要求相对要高点。下钢筋笼时应注意以下问题:首先下钢筋笼时必须保证钢筋笼垂直且不能左右晃动,避免碰伤孔壁,造成塌孔等质量事故;其次焊接两相邻钢筋笼时,必须先将后钢筋笼吊起保持垂直,并按照先点焊再补焊的方法进行焊接;再次是在钢筋笼就位后必须将其固定,防止出现下沉或上浮;最后是在灌注混凝土是防止钢筋笼上浮,避免桩底素混凝土层过厚,造成桩基承载力下降。
3、降水与防水注浆
基坑内降水之所以被作为一种地基加固方法,是因为其结合相应的施工控制方法固结地基提高承载力,从而提高基坑抗变形能力,达到稳定基坑的效果。降水又很大程度上方便了施工,故被广泛运用于工程施工之中。
根据水泥土的加固机理分析,由于搅拌机械的切削搅拌作用,不可避免地会留下一些未被粉碎的大小土团,在拌入水泥后将出现水泥浆包裹土团的现象,而土团间的大孔隙基本上已被水泥颗粒填满,因此在加固后的水泥土中形成一些水泥较多的微区,而在大小土团内部则没有水泥,因此在水泥土中不可避免地会产生强度较大和水稳性较好的水泥石区和强度较低的土块区,两者在空间上相互交替,从而形成一种独特的水泥土结构。由于水泥搅拌桩施工时上述问题的存在而影响了其止水效果,因此只能通过二次补强即注浆来进一步改善基坑的止水效果。
考虑到注浆主要目的是为弥补部分止水效果较差的水泥搅拌桩群,而且外层又有灌注支护桩的保护,故结合基坑开挖以及施工降水,当坑壁出现渗水量大以及流砂现象时采取防水注浆,并根据上两种情况严重程度来确定注浆深度。特别提到的是,有些现场施工人员为节省成本,往往用砂袋填堵的方式来处理渗水和流砂,此方法在紧急情况下可以采用,如果用来代替其它止水方式就行不通了:首先砂袋重量大,加大了基坑壁的负重;其次砂袋体积较大,挤占了本来工作面就狭小的基坑面;最后渠箱及管道施工等工序需时长,砂袋间空隙在承压水的作用下,难免出现渗水。
4、坑底换填
换填作为地基加固处理,以其成本低、方法简单等优点被广泛应用于工程建设中。换填又称换土法,所谓换填是指将基低范围内的软杂土清除,用稳定性好的土、石回填并压实或夯实,从而改变地基的承载力特性,提高抗变形和稳定能力。本工程基坑位于原绿化带上,土质流动性大,而且夹杂很多建筑垃圾和生活垃圾,不能满足基低承载力的要求,为此要进行软基处理。为加快施工进度,工程采用了换填的方式进行处理,首先清除基地表面的软杂土,再用级配碎石回填压实,然后铺素混凝土垫层。换土垫层与原土相比,具有承载力高、刚度大、变形小等优点,故在施工条件允许且又能达到设计要求的情况下应优先选用换填进行地基加固处理。
除了为了改善地基承载力,当地基出现超挖时,垫层的下卧土层发生扰动,降低了基底软土的强度,使超挖层与附近地层的承载力出现偏差,容易造成构筑物不均匀下沉,此时也可以运用换填等方式来进行地基加固处理。之所以出现超挖,很大程度上是因为作业人员为求方便快速,利用机械直接开挖到设计标高造成的,故开挖施工时应严格按着施工规范进行,即机械开挖基坑时,预留30~50cm的土层由人工清理。对超挖的处理方式一般有:如标高允许的话,适当调整垫层的标高,由人工清理掉基坑底的扰动软土,再进行垫层施工;当标高无法调整时,可以对附近地层进行人工开挖找平,再利用级配碎石回填压实的方式进行处理。本工程由于基底石块多且大,在清除石块时不可避免地扰动了垫层的下卧土层,但基层素混土垫层较厚,在经验算合格和报请监理及设计单位批准后,变薄素混凝土垫层,再用级配碎石回填压实的方式进行地基处理。
四、结束语
通过上文我们知道人与环境和谐与否很大程度上体现了城市管理者城市管理水平,面对日益严峻的水环境问题,污水处理工程建设任务紧迫而繁重,地基处理作为污水处理工程的核心内容,如果处理不当将造成周围土层移动,进而危及周围的建筑物、道路管线等设施的安全,对人民的生命财产造成损失。因此,我们应当不遗余力的做好水工地基加固工作,为我们美好和谐家园贡献出一份力量。
参考文献
[1] 李文星,王迎乐.浅谈井点降水施工技术[J].华章.2013(22).
[2] 丁贞东,武亚军,邹道敏.吹填淤泥质土井点降水模型试验研究[J].建筑科学.2014(07).
[3] 王为,陈晓霞,李雪松,许洪伟.轻型井点降水施工技术[J].石油工程建设.2013(03).