浅析水工建筑物软土地基的处理方法

发表时间:2020/3/17   来源:《城镇建设》2020年 1期   作者:王国兴
[导读] 水土建筑物由于其所处环境较为恶劣,对其地基的稳定性要求较高

       摘 要:水土建筑物由于其所处环境较为恶劣,对其地基的稳定性要求较高,只有稳固的地基才能确保水工建筑物的安全运行。本文对软粘土地基处理、软基中的坝体及基础防渗进行了分析,并进一步对水工建筑物软土地基施工中应该注意的问题进行了具体的阐述。
       关键词:水工建筑物;软土地基;处理
1 软粘土地基处理
         软粘土地基通常是指淤泥地基,这种地基土中含有较多的有机物质,其在干燥时较为坚硬,而且用手进行搓不会产生砂的感觉,在颜色上主要呈现出深灰或是暗绿色,有臭味产生,由于这些地基土中具有较高的含水量,而且孔隙较大,寄人篱下较小,地基在力学上具有较低的强度,承载力较低,而且灵敏度较高,具有较强的压缩性和较大的基础沉降率,透水性能较弱,地基沉降稳定过程需要较长的时间。所以一旦水土建筑物处于较土地基上,这样水工建筑物的地基则易受到较大的破坏或是发生较大的沉降,所以需要人工对地基进行处理。
         1.1 桩基法
         当需要在软粘土地基上进行水工建筑物施工时,如果淤泥土层较厚时,而又不能对其进行大面积深处理时,这是当所建水工建筑物属于中小型时,则可以利用打桩的办法来对其进行加固处理,这样不仅可以有效的提高地基的整体性,而且对于地基的剪切强度也会有较大的提升,在进行处理时则需要根据不同的情况来选择不同的材料和施工方案进行处理。
         (1)当土层厚度小于5m时,可采取水泥石灰桩加固地基,利用其吸水性、膨胀性及发热固结地基,增加土壤的密实度,这样既加大了地基的承载能力,又提高了地基的防渗能力,水泥石灰桩桩径一般为(300~500)mm,桩距为(1.0~1.5)m,桩径大则桩距小,桩底高程一般要达到持力层,桩宜采用梅花型布置方式。
         (2)当土层厚度在(5~7)m时,宜打预制桩至硬土层,作承载台。(3)当土层厚度在(7~10)m时,宜打灌注桩至硬土层,作承载桩台。(4)当土层厚度在10m以上时,宜采用打悬浮桩的办法,挤密淤土层并靠磨擦承载。在某重建工程中,在压力出水箱涵底部,我们采用了水泥桩基础,水泥桩采取梅花型布置,桩距为1.2m,桩孔径500mm,桩深(4.8~5.5)m,水泥含量为(55~65)kg/m,工程至目前为止,压力出水箱涵未出现沉降及裂缝现象,工况良好。
         1.2 换土法
         对于淤泥土层厚度处于3米以下时,则可能利用换土法来对地基进行处理,利用砂壤土来换掉淤泥土层,但在进行换土施工时,则需要对换填土与原状土的结合进行充分的注意,通常情况下可以利用开挖齿槽或时梯坎、刨毛等方法来使新土与旧土之间达到有效的结合。在施工时可以先进行排水沟的开挖,适当的降低土体中的含水量,同时避免对深层封进行扰动。利用推土机将淤泥土至持力层之间的淤泥进行清除,使地基横断面保持为中低外高的状态,而且还要利用推土机对其进行压实作业,然后选择适宜土料对其进行换填、夯实,有效的降低沉陷现象的发生。
1 .3优化结构法
         (1)选择轻型结构。如“U”型槽薄壁渡槽、肋拱桥、桁架拱桥、钢架拱桥等。拱形桥梁除具有自重轻的优点外,还可以将桥台基础浅埋,把桥台基础设置在地基表层的密实土层上.从而避开淤泥层。
         (2)对于小型水工建筑物可采用扩大基础底板的方法.如采用较薄的钢筋混凝土底板。

对于大中型工程,可采用空箱底板,即在不增加建筑物造价的情况下,用加大底板高度、减轻底板自重、增加基础埋深的办法来适应软土地基的要求。同时底板还可以采取板梁式结构,底板下四边均为适当高度、扩大底宽梁承载,中间加纵横隔梁,这样既降低基础重量,以有效地防止土体的侧向压缩,增强其密度.有效地增加了地基的承载力,同时提高了建筑物的抗滑及抗渗稳定性。
         (3)复合式地基。对于多种结构的地基,可采取整体框架式水泥石灰桩或砂桩,根据地基的承载力不同,可适当增加桩径(梁宽),这种方法可增加地基整体性,也相当于增加了基础的埋置深度,基底的净压力将减小,相应地可以减小基础沉降,同时有利于建筑物的防渗稳定及抗滑稳定性。
         (4)在淤土地基上填筑或培厚防洪大堤,且淤泥层较厚时,可考滤设计反压平台,这样既增加了坝体的稳定,还能有效解决堤坝的抗渗要求,能防止堤坝的水平位移和堤脚外侧隆起变形的发生。在工程施工中应采取控制填筑速度、延长施工期限等办法,使淤土地基在施工中逐渐固结,填筑时要注意平衡上升。
2 软基中的坝体及基础防渗
         (1)对于地基承载力较差的地基,在坝体修筑时,既不能增加坝体的重量又须提高其防滑及抗渗能力,可采用新型的防水材料,采取临水面土工膜截渗的方法。临水面坡比一般小于1:3,以便利用水重,提高其抗滑能力,同时加大了堤身断面,增加了基础宽度,增强了大堤的抗渗稳定性。
         (2)基础防渗中防渗墙的设置及侧面防渗的问题:防渗墙的位置一般置于建筑物的上下游端点处,这样。可有效地增加渗径长度;侧面防渗时,增做3~4道截水环,单侧总宽度不得小于底部防渗墙的总深度;在伸缩缝上裹l~2层柏油防水柔毡或砂石导滤体或水工织物等.以防止伸缩缝出现问题,保证土粒不被渗透带走而稳定基础。
3 施工中应注意的问题
         (1)针对软土地基施工,应该选择合理的施工顺序,为了减少地基因为重量不等而造成的沉降,应该先建荷载较大的部分,后建荷载较小的部分。对于相邻的地基施工,应该遵循先深后浅的原则。
         (2)软土地基施工中,应该合理的控制施工的速度,留出一定的时间提高土的强度。排水也是软土地基施工中的重要程序,所以应该做好排水措施,设置足够的集水坑和排水渠。
         (3)在基坑施工中,对于弃土要选择合理的距离放置,并且尽量减少对土结构的扰动,防止变形和稳定性的降低。
         在桩基施工的过程中,对于成孔过程要严格控制,把握好泥浆的比重,选择适合的钻头,并且注意清孔、浇筑、拔管等各个环节的施工质量。只有保证桩基的施工质量,才能够为地基施工奠定坚实的基础。
4 结语
         水利工程建设在我国的经济发展中发挥了重要的作用,近些年来,我国兴建了大量的水工建筑物,对于促进农业生产,提高农村经济起到了重要的作用。由于水工建筑物与其他的建筑不同,有部分建筑为水下工程,所以工程的施工质量尤为重要。地基是水工建筑物的基础,如果遇到软土地基,需要根据地质状况合理设计合理的施工方案,提高地基的施工质量,为水工建筑物的质量奠定坚实的基础。
参考文献:
         [1]朴毅,赵琳琳.淤泥软土地基处理方法[J].水利科技与经济,2010 (01).
         [2]刘吉元.水工混凝土常见病害及预防对策[J].现代农业科技, 2010(15).
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