(镇江市长江河道管理处,江苏镇江212006)
摘要:水利工程是利用水利资源的重要途径和方法,由于水利工程建设往往面临着十分复杂的地质环境,因此要采取相应的技术措施,对水利工程的地基进行适当的处理,使其能够满足水利工程施工的需要。地基的处理是水利工程施工管理工作的关键环节,是整个水利工程的基础。本文对水利工程地基施工中的地基处理技术进行了探讨。
关键词:水利工程;地基;施工技术;管理
前言
地基是受建(构)筑荷载影响的部分地层,可以被划分为人工地基和天然地基。天然土(石)层被用作建(构)筑物直接坐落基础的是天然地基;人工地基则是经过了人工加固或处理后才能予以建造建(构)筑物的地基。在水利工程建设过程当中,地基是一切施工的基础,因此水利工程地基施工在整个水利工程施工过程当中占有十分重要的地位。在实践中不断提高工程管理能力,更加有效的监管地基基础建设工程的实施,才能拥有了高质量的地基基础,也就有了建设水利工程的前提。
1水利工程地基施工概述
在水利工程建设过程当中,往往面临十分复杂的地质环境,遇到不良地基,造成地基不能承载上部建筑物的重量,造成建筑物不稳定,最终影响整个水利工程的质量。地基对于水利工程建设来说十分的重要,是整个水利工程建设的基础。掌握地基施工的要求是工程建设的必要条件,主要包括以下方面:不仅要详细掌握施工区域内的地质情况,还要具有地基与基础的施工图纸和地质勘察报告等有关技术文件和资料;同时应根据施工方案要求进行土方开挖,凡是妨碍施工的道路、沟渠、建(构)筑物、坟墓、管线、树木等等,均应该予以妥善处理,清除出施工区域;如果在山区施工,当地地层岩性、地形地貌、地质构造、水文地质等情形应该予以事先的了解;如果在土方施工过程中,有可能产生滑坡时,应该及时予以采取相应措施;如果存在危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象,应采取妥善的处理措施;对于有施工机械进入和经过的道路、桥梁和卸车地点,必要的加宽、加固等准备工作应该事先做好;应该对测量放线的定位控制线(桩)、水准基准点及基槽的灰线尺寸予以复核,使其与设计要求相符合,相应的预验手续也应该予以办理;关于场地的清理,表面坡度的建构应该按照设计要求予以建造,尤其是排水坡度和临时排水设施的设计和制作应该尽可能的合理,当设计上不存在相关要求时,通常情况下,排水沟方向的坡度应该不小于2%;如果地下水位的基坑(槽)、管沟高于开方挖土位置,这个时候地质勘察文件及资料就成了依据的重要凭证,根据这些信息进而采取必要措施,使得水位下降,一般情况下,水位应该降至开挖底面以下500mm,然后才能往下开展作业。
2水利工程地基基础的处理技术
2.1水泥粉煤灰碎石桩的应用
水泥煤粉灰碎石桩由于材料比较容易获得,成本比较低,因此在水利工程地基处理中的使用十分的广泛。其材料主要是水泥、粉煤灰和碎石,具有较高的粘结强度。利用水泥煤粉灰碎石桩、褥垫层以及桩间土共同组成水利工程的复合地基。在地基上部的建筑物产生的压力会造成褥垫层产生变形,同时将这些压力均匀的分散到水泥粉煤灰碎石桩以及桩间土之上,使地基的受力比较的均匀,同时水泥粉煤灰碎石桩的承载能力随着挤密作用得到进一步的提高,同时桩周围的土层产生的策应力又进一步的强化了其受力的能力。
2.2粉喷桩
水利工程地基许多为软弱地基,尤其是涵闸工程大部分需要进行基础处理。有的已建涵闸基础未经处理,建筑物直接置于天然地基上,大多数都出现了较大的不均匀沉降,建成时间不长即成为病险建筑物。有的经过处理,多数采用了木桩或混凝土桩基。在涵闸工程中采用刚性桩进行基础处理并不是最佳选择,因为这种桩与桩间土体的结合状态不好。曾有不少涵闸基础在流水的冲刷下将桩间土带走,仅留桩支承建筑物,威胁堤防安全,致使形成病险涵闸,甚至出现溃堤的情况,粉喷桩技术的优点。
2.2.1很好的整体稳定性、防渗性
粉喷桩由于其桩身强度不是很高,仅为C5~C10的混凝土强度,故粉喷桩能与桩间土体共同作用形成复合地基,同时由于粉喷桩的置换率较刚性桩要高,具有较好的防渗效果,故更为适宜在水利工程中应用。
2.2.2施工速度快、造价低
由于粉喷桩的特殊施工工艺,决定了其施工速度很快,每天每台机械可成桩500~800m,比普通混凝土桩机进度快很多,且造价低。
2.2.3应用范围广
除极少数土层不适用粉喷桩外,一般的软弱土层基本上均适用粉喷桩,事实上已成功应用粉喷桩技术的水利工程分布范围极其广泛。
2.3预应力管桩
预应力混凝土管桩可分为后张法预应力管桩和先张法预应力管桩。先张法预应力管桩是采用先张法预应力工艺和离心成型法制成的一种空心筒体细长混泥土预制构件,主要由圆筒形桩身、端头板和钢套箍等组成。管桩沉桩方法有多种,在我国国内施工过的方法有:锤击法、静压法、震动法、射水法、预钻孔法及中掘法等,而以静压法用得最多。预应力混凝土管桩施工方法有锤击法和静压法两种。锤击法沉桩具有施工速度快,工程质量较好等优点,静压管桩施工法主要是借助压桩机的自重和配重的重量,通过科学的压梁或压柱,向管桩顶部或通过侧面夹子夹住管桩本身,以便向管桩本身施加重压力,将管桩压入土(岩)层中。预应力管桩施工完成后,要及时进行管桩检测,普遍采用桩基高应变法和低应变法对单桩承载力和桩身完整性进行检测,预应力管桩的单桩承载力由桩端极限阻力和极限侧摩擦力组成。
3水利施工中软土地基处理技术的注意事项
3.1在对水利施工中软土地基进行处理时应对软土地基的承载能力进行充分考虑,可借助于计算机软件对影响软土地基水平剪切力、承载力、土壤热化等因素进行科学分析。
3.2深层搅拌桩的处理:在水利施工时要将冬天的影响因素算在施工的时间内,要尽量避免因为天气在水利工程中对软土地基处理工作的影响。
3.3有地址的勘察测量:施工前必须按照有关规定对工程现场进行进行严格的水利勘察、水利工程测量、地形地貌考察、水文地质调查,结合有关资料对其性质、特征进行充分的分析,然后根据测量、勘察及分析结果制定出最有效、最可行、最经济的软土地基处理方案,绝不允许在缺少勘察和测量数据的情况下盲目制定处理方案,以免因决策失误降低软土地基的处理质量,甚至造成巨大经济损失。
3.4在对软土地基进行处理过程中,注重基底土质实验的重要性,以实验数据说话。只有结合基底土质实验数据,才能对其实用性下最终结论。特别是对深层水泥搅拌桩的处理过程中,更需要有实验依据,以免日后水利设施出现质量问题,造成严重影响。
4积极采取地基施工管理措施,提高地基施工管理水平
不同的水利工程地基处理方法都有其自身的优点和局限性,这就要求水利工程施工人员结合工程地基的实际情况,灵活的采用适当的处理方式,为水利工程的建设打下坚实的基础。
4.1前期勘测阶段,我们要严格管理控制地质地形等的勘测测量程序,保证其最优化的进行。对于土地的规格、地址的构造、地形的特点以及当地的气候,我们都要进行仔细深入的了解,只有这样,我们才能保证所设计出的地基施工方案的质量。
4.2中期选择方案阶段,我们必须保证足够的资金支持,只有这样,我们才能充分地对多种方案进行全面性的对比,分析每种方案的利弊,从中得出最优化的方案。缺乏资金,必然导致方案之间的比对不力,不能客观地给出最优化方案,致使工程进展受到严重障碍,因此足够的经费是非常有必要的。
4.3后期的施工阶段,是我们所需要管理的最重要的阶段。最优化方案已经出来,我们必须要完全理解方案的内容以及所涉及到的相关知识,这样我们才能更好的保证方案的合理实施。首先我们要对水泥煤灰石子进行有效的管理和控制,地基基础建设最常用的就是水泥搅拌桩,这种桩和土形成支撑水利工程的复合地基。复合地基的承载能力是我们必须要监测和了解的,我们必须保证其足以承载上面的水利工程并能有一定的缓冲。其次我们要采用最合理的混凝土混合比,最大限度的提高它的强度和承载能力。此外由于水利工程挡水蓄水排水的作用,我们还必须加强对桩体挡水排水作用的管理,达不到既定标准的我们就要采取措施进行调整和改善。最后我们要统筹兼顾,充分考虑其他可能存在的对水利工程地基基础有影响的因素,比如说像地震一样的自然灾害,我们应该在施工抗震部分阶段的实施中加强管理和控制;还有桩体的抗液化阶段建设,我们都应该加强管理。
5结语
水利地基工程施工中,我们只有在掌握大量资料知识的条件下积极开拓进取,不断探索新的更有效的管理措施,掌握地基施工的条件要求,对水利工程的地基进行适当的处理,使其能够满足水利工程施工的需要,才能够保证水利工程施工的顺利开展,同时对于提高水利工程的质量具有十分重要的意义。
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