探析基础处理技术在水利工程中的应用.doc

.探析基础处理技术在水利工程中的应用探析基础处理技术在水利工程中的应用 摘要：近年来，随着我国社会经济的不断发展，水利工程的建设也在快速的发展中，而且建设项目的数量和规模都达到了前所未有的水平。而在水利工程的建设中，进行地基基础处理是非常重要的一项工作。笔者从事水利工程工作多年，下面对水利工程地基基础施工的特点与要求进行了分析，并详细介绍了基础处理技术在水利工程中的应用。 关键词：水利工程；基础；处理技术；施工 中图分类号： TV文献标识码： A 引言：我国地势西高东低,因此几条较大的河流大多都是由西向东流动,由于落差较大,因此蕴含着丰富的水利资源。水利工程是利用水利资源的重要途径和方法,因此国家对于水利工程建设十分的重视。在水利工程建设过程当中,水利工程地基地基基础施工在整个水利工程施工过程当中占有十分重要的地位。本文就基础处理技术进行的相关探讨。 1.水利工程基础施工特点 在水利工程施工中，基础处理是一项技术性很强的专业工程，其主要施工特点有以下几个方面： 1.1施工部位位于地下，属隐蔽工程，这给施工作业、质量控制及检查验收等带来很火难度，另一方而，也表明了基础处理工程的极端重要性。 1.2基础处理作业必须保持其连续性，若出现停顿、间断、外介质介入等都将造成重大事故，且一旦发生该类事故，不易修复，只能返工。 1.3基础处理施工通常穿插在基础开挖和混凝土浇筑等项目中进行，以便能最大限度的缩短工期。 地基与基础是建筑结构的重要组成部位，应引起施工作业者的高度重视，必须确保地基与基础的基本承载功能。本文通过利地基施工的一些新要求、新方法以及新技术做了简单的分析与总结。 2.水利工程基础施工要求 2.1应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，并掌握施工区域内的地质情况。 2.2土方开挖前，应根据施工方案要求，将施工区域内妨碍施工的已有建(构)筑物、道路、沟渠、管线、坟墓、树木等，妥善处理。 2.3山区施工，应事先了解当地地层岩性，地质构造、地形地貌和水文地质等，如因土方施工可能产生滑坡时，应采取可靠措施。在陡峻山坡下施工，应事先检查山坡坡面情况。如有危岩、孤石、崩塌体、古滑坡体等不稳定迹象时，应作妥善处理。 2.4施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和设备卸车地点等，应事先做好必要的加宽、加固等准备工作。 2.5测量放线的定位控制线（桩）、水准基准点及基槽的灰线尺寸，必须复核，符合设计要求，并办理预验手续，且应妥善保护及经常复测。 2.6场地要清理平整，表面坡度应符合设计要求的排水坡度和临时排水设施。如设计无要求时，一般应向排水沟方向作成不小于2的坡度。 2.7开方挖土低于地下水位的基坑（槽）、管沟时，应根据地质勘察文件及资料，采取措施，降低水位；一般应降至低于开挖底面的500mm，然后再开展作业面。 3.水利工程基础处理技术 3.1CFG桩的应用 CFG桩复合地基适用于处理粘土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等土层。在CFG桩复合地基中，上部结构传来的荷载是由CFG桩体、桩周土和褥垫层共同承担的。褥垫层将上部基础传来的基底压力或水平力通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩周土使二者共同受力，同时土由于桩的挤密作用提高了承载力，而桩又由于周围土体的侧应力的增加而改善了受力性能。CFG桩复合地基中的桩、桩周土和褥垫层的作用机理进行分析，桩的加固作用： 3.1.1对地基土具有一定的挤密作用。对于散填土、松散粉细砂、粉土，由于振动沉管CFG桩的振动和侧向挤压作用使桩间土孔隙比减小，含水量降低，土的干密度和内摩擦角有所增加，土的物理力学性能得到改善,从而提高桩间土的承载力。 3.1.2桩体的排水作用。CFG桩复合地基在成桩初期,因桩孔内和周边充填过滤性较好的粗颗粒填料，在地基中就形成了渗透性能良好的人工竖向排水、减压的通道，使孔隙水沿桩体向上排出，可以有效地消散和防止振冲产生的超孔隙水压力的增高，加速水利工程地基的排水，这种排水作用不但不会降低桩体强度，反而可以使土体强度恢复并超出原土体天然承载力。 3.1.3桩的预震效应。CFG桩复合地基成桩过程中，振冲器以一定的振动频率或冲击水平向加速激振土体，使填料和地基土在提高相对密实度的同时获得强烈的预震。提高了砂土抗液化能力。 3.1.4桩的置换作用。CFG桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应，生成不溶于水的稳定结晶化合物，它能使桩体的抗剪强度和变形模量大大提高，所以在荷载作用下，CFG桩的压缩性明显比桩间土小。因此基础传给复合地基的附加应力，随地层的变形逐渐集中到桩体上，出现了应力集中现象，大部分荷载将由桩周和桩端承受，桩间土应力相应减小，于是复合地基的承载力比原有地基承载力有所提高。 3.1.5对桩周围土质的约束作用。在无侧向约束的土体，受荷后其侧向变形比有侧向约束的大，从而使垂直应力集中，由于CFG桩对桩周土体侧向变形的限制，使侧向变形减小，相应地也减小了垂直变形 3.2预应力管桩的应用 施工工地用的预应力管桩多为先张法预应力的管桩，先张法预应力的管桩是采用先张法预应力的工艺制作的混凝土预制构件，主要施工方法为沉入法。现在，随着国民经济的不断发展，大大推动了预应力管桩的应用和发展，我国相应出台了预应力管桩加工制作的相关规定，和对预应力管桩勘探、设计、施工的相关规范。预应力沉入桩施工方法主要有：锤击沉桩、静压沉桩、震动沉桩，施工方法的不同适应的地质也不一样。锤击沉桩适应于砂类土、黏性土地质，桩锤的选用也应根据地质条件、桩型、桩的密集程度，单桩承载力等因素确定；静压沉桩主要适应于淤泥质土、软黏土、标准贯入度N20的黏性土地质；振动沉桩适应于锤击效果较差的密实性黏土、砾石、风化岩地质。沉桩的顺序：对于密集管桩群，自中间向两边或四周对称施打；根据基础设计的标高，宜先深后浅；根据桩的规格，可先大后小、先长后短。预应力管桩的接桩，可采用焊接、法兰连接和机械连接，接桩材料工艺应满足设计要求和有关规范规定。近年来，由于预应力管桩质量稳定可靠、强度高、施工方便快捷、工期短等优点，被广泛应用于各类建筑工程的基础处理和加固。 4.软土地基化学固结的处理技术 化学固结处理技术，就是对软土地基利用化学方法进行地基处理固结，以加强其自身的稳定性。常见的方法有灌浆法、高压喷射注浆法、深层搅拌法。这几种化学固结方法对于软土处理机理相同，但作用不同。对于深层搅拌法来说，在进行软土处理的过程中，是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过深层搅拌，将地基中的软土和固化剂充分均匀结合，从而使固化剂和软土之间所产生的一系列物理化学反应，使软土地基固化，变成具有良好整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。化学固结处理技术的主要功能就是加固加强地基，使软土固化，从而改善地质条件，提高地基基础的承载力。高压旋喷注浆法始创于日本，在化学注浆法的基础上，采用高压水流切割技术而发展起来的。高压喷射注浆是利用钻机成孔，把带有喷嘴的注浆管插至土层的预定位置后，以高压设备使浆液成为20Mpa以上的高压射流，从喷嘴中喷射出来浆液冲击切割土体，土粒在喷射流的冲击力，离心力和重力等作用下，与浆液搅拌混合，浆液凝固后，便在土中形成一个固结体复合地基，从而提高地基承载力，减少地基的变形，达到地基加固的目的。高压喷射注浆法有：旋喷、定喷、摆喷；它的主要作用是加固地基，改良土质，防渗截水等；主要用于土体坝体加固、帷幕灌浆、固结灌浆等。灌浆法是将水泥砂浆、水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆掺入各种化学浆料（比如木质素类、聚氨酯类、硅酸盐类）予以液化，通过气压或液压将其注入地基介质中或建筑物与地基的缝隙部位，从而达到加固地基的作用。灌浆法：主要作用是加固地基，改良地质，防渗截排等；主要应用于坝体加固（包括土坝、石坝、砼坝）、帷幕灌浆、固结灌浆等； 5.结语 随着水利工程建设的不断发展，特别是在地形复杂的地区，地基基础处理显得尤为重要，不仅能保证水利工程施工