新疆水利工程不良地基加固及施工技術(shù)研究

楊兵

【摘要】不良地基基礎(chǔ)在水利建設(shè)工程中非常多見，要全面認識不同種類的不良地基，針對性的選用地基加固處理方式尤為重要，提高地基的密實性以及穩(wěn)固性。

本文研究基于新疆水利工程地基加固及其施工技術(shù)，希望給同行從業(yè)人員在相關(guān)問題上給予啟示。

【關(guān)鍵詞】不良地基基礎(chǔ)；地基加固；施工技術(shù)

【引言】：本文提到的不良地基是指天然地質(zhì)不良導(dǎo)致建造物基礎(chǔ)缺失穩(wěn)定性的地基。不良地基在水利建設(shè)中尤為多見。新疆地區(qū)的水利建設(shè)不斷完善，但伴隨著工程的不斷推進，不良地基現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，嚴(yán)重威脅到建造物整體的穩(wěn)定性，所以，水利工程不良地基的加固十分必要。

1、新疆水利工程常見的不良地基

1.1 濕陷性黃土

在我國西北地區(qū)、東北地區(qū)以及華中地區(qū)分布著大量的濕陷性黃土，是導(dǎo)致不良地基的原因。濕陷性黃土具有濕陷性，在外力的作用下，被水侵入，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)被破壞之后而發(fā)生形變。當(dāng)水利工程遇到濕陷性黃土?xí)r，要充分考慮到濕陷性黃土地基給水利工程造成的安全性問題。

1.2 凍土

在我國的新疆地區(qū)分布著許多凍土，由于凍土具有流變性這一特征，其永久強度遠不及其瞬時強度。因此，在水利工程遇到凍土環(huán)境時，要將永久承載力作為首要考慮因素。由于熱脹冷縮，在凍土凍結(jié)時其體積膨脹，而一旦凍土融化，土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)凝聚力逐漸削弱，同時，由于凍土的融化，使得地基含水量大增，易形成融陷[2]。

1.3 山區(qū)地基土

山區(qū)地基土具有場地不穩(wěn)定以及地基不均勻的特點。因為山區(qū)地基土復(fù)雜的構(gòu)造，許多嚴(yán)重的地質(zhì)現(xiàn)象會威脅到工程的安全，例如山體滑坡、巖體崩塌以及泥石流等。故在山區(qū)地基上修建水利時，要重視山區(qū)極易發(fā)生的地質(zhì)現(xiàn)象對工程的影響，在條件允許的情況下對山區(qū)地基作附加處理。

1.4 軟弱勁性土

軟弱勁性土常在湖泊周圍，河流中下游出現(xiàn)，由河流常年累月的沉淀物和沖積物形成。滲透性低、強度低以及高壓縮性是它的主要力學(xué)特點。軟弱勁性土的強度增長緩慢是由于其滲透性低，固結(jié)緩慢，這是該類地基最大的問題。

2、不良地基的處理方法

2.1 預(yù)壓法

2.1.1 堆載預(yù)壓法

堆載預(yù)壓法的預(yù)壓荷載選取需不能比設(shè)計荷載小；大面積堆載采用自卸運輸車以及推土機，采用輕微機械或者人工方式處理第一級堆載；堆載的底面需略微放大，其上端寬度不能大于建筑物底端寬度；地基承受荷載必須在其極限荷載之下。

2.1.2 真空預(yù)壓法

真空預(yù)壓法需要提前設(shè)定豎向排水系統(tǒng)，并用兩層以上薄膜將砂墊層進行密封；對真空度、地面沉降、深層沉降以及水平位移等參數(shù)進行實時觀測；在預(yù)壓結(jié)束后及時處理砂槽以及腐植土層；注意要減小對工程周圍環(huán)境帶來的破壞。

2.2 壓實與夯實法

2.2.1 表層壓實法

對填筑土的壓實可以分層分步進行。對于填筑土或者表層土的水分含量過高時，建議采用石灰或者水泥對其進行鋪墊并壓實，最后達到加固土體的作用。

2.2.2 重錘夯實法

通過提前試夯獲取相關(guān)技術(shù)參數(shù)，從而確定使用夯錘的重量、夯錘的底面大小以及夯擊次數(shù)；將地基的含水量保持在規(guī)定值之下；基底標(biāo)高不一致時，按照由深至淺的順序夯實；當(dāng)遇到凍土?xí)r，需要刨除凍土層；將夯實后表面的浮土進一步夯實，直到達到指定標(biāo)高為止。

2.3 置換法

2.3.1 換填法

首先把預(yù)轉(zhuǎn)換土清除徹底，同時要確保坑邊的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；填料的質(zhì)量尤為重要，并且需要分層夯實。

2.3.2 振沖置換法

原地基土對碎石樁的環(huán)箍作用決定了它的承載能力以及沉降量，該作用的約束作用對碎石樁具有積極的影響，正因如此，該方法并不宜用于軟粘土地基。

2.3.3 夯（擠）置換法

將管或者錘置入土中，擠開土體，再向管中摻入一定量的砂石填料。考慮到豎向排水作用，工程上應(yīng)選用透水性較好的砂石填料[3]。

2.4 擠密法

2.4.1 振沖密實法

首先需要將場地進行平整處理并選定樁位；待施工車停到相應(yīng)位置，將振沖器與樁位對齊；將振沖器啟動，待振沖器徐徐深入土層，直至加固深度以上0.3～0.5m時，分別將振沖器通過每個深度的電流值以及時間依依記錄，再將振沖器恢復(fù)到孔口位置。再次將上述流程循環(huán)兩次，直至孔內(nèi)泥漿由稠變稀。緊接著將填料倒入孔內(nèi)，再次利用振沖器進行密實，同時將樁徑增大。再次進行該流程，一直到該深度的電流與密實電流一致為止。整個制樁環(huán)節(jié)都需要在密實電流、填料量以及時間三個指標(biāo)下進行，由現(xiàn)場試驗決定基本參數(shù)。排泥管道需要在施工前預(yù)設(shè)，泥水按規(guī)定倒入沉泥池。

2.4.2 沉管砂石樁

借助沉管制樁設(shè)備，在地基錘擊并振動沉管成孔，將填料投入管內(nèi)，在投料的同時振動沉管，使之密實。

2.4.3 夯擊碎石樁

碎石在重錘的夯擊下深入地基，同時向坑里摻入碎石塊，循環(huán)夯打，直至形成樁體。

2.5 拌和法

2.5.1 高壓噴射注漿法

將水泥漿體在高壓下順著管道射入，在破壞土體的同時與土均勻混合，待凝固后形成樁體，與原地基緊密結(jié)合，形成復(fù)合地基。該方法在實際工程中可運用于擋土結(jié)構(gòu)以及防滲結(jié)構(gòu)。

2.5.2 深層攪拌法

該方法主要應(yīng)用于對軟粘土、粉沙以及細沙的加固處理。首先需要配置指定的漿液，再將漿液送入，接著進行鉆進噴漿攪拌，再對噴漿進行提升攪拌，重復(fù)以上步驟。等到成樁結(jié)束后，需要徹底清除附著在攪拌片上的土塊，同時認真清理噴漿口，最后將樁機轉(zhuǎn)移到其他位置繼續(xù)工作。該方法在新疆南部以及東部地區(qū)有較為廣泛的應(yīng)用。

結(jié)語

新疆水利工程的良好發(fā)展，離不開成熟完善的施工技術(shù)，特別是水利工程的地基，他是整個工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，是最為重要的環(huán)節(jié)。與水利工程關(guān)系最為緊密的就是其地基的牢固性以及穩(wěn)定性。隨著新疆區(qū)域大力推進水利建設(shè)，水利工程中出現(xiàn)的不良地基問題逐漸增多，只有不斷完善地基加固施工技術(shù)，才能保證水利工程的質(zhì)量，利國利民。今后在不良地基的施工中應(yīng)提倡針對性得運用施工技術(shù)，從而得到令人滿意的加固效果，使水利工程在良好的運作下給當(dāng)?shù)貛硎找妗３酥猓涣嫉鼗氖┕ぜ夹g(shù)帶來的穩(wěn)定可靠的樁基，也帶來了水利工程的安全與穩(wěn)定。通過對不良地基的施工技術(shù)的研究，不僅完善了水利工程施工技術(shù)，而且給水利行業(yè)的發(fā)展帶來了推進作用。

【參考文獻】：

[1]劉志娟，黃建生.振沖碎石樁及振沖砂樁在地基加固中的應(yīng)用[J].人民長江，2006，37（06）：23-24.

[2]程萬釗，樂茂華.混凝土芯砂石樁復(fù)合地基加固堤防軟基試驗研究[J].水利學(xué)報，2007（S1）：675-679

[3]霍翠寶.淺析水利工程混凝土施工技術(shù)及其工程應(yīng)用[J].科技資訊，2011.endprint