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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇加固工程技術論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
1.1玉鐵鐵路簡介玉鐵鐵路工程北起黎湛鐵路玉林站,終到鐵山港,整體歷程約為132km。由2009年12月28日施工,共通過21座隧道。其中,A路段主要經過風化巖層等復雜地貌,具有施工難度大、技術水平要求高等特點。
1.2路機注漿加固技術施工要求1)設計加固深度與范圍。A路段加固范圍主要為風化巖層區域,孔間距為1.5m,孔深分為2m、4m兩種形式。采用先外后內的注漿順序,形成“帷幕”;行“隔行跳打”施工工藝,先排為主、后排補注,避免出現冒漿、跑漿等現象[1]。2)施工設備。簡單統計在A路段施工中的施工設備情況見表1。
2鉆孔與注漿
2.1主要注漿材料主要采用P.042.5袋裝水泥,根據相關標準進行水泥采購、入場與儲存管理,保證水泥質量滿足A路段施工建設的實際要求。水泥漿水灰比為1∶0.9。
2.2施工工藝A路段路基注漿加固工藝具體流程見圖1。圖1A路段路基注漿加固工藝流程
2.3主要施工工序在A路段施工過程中,其施工方法主要有以下幾點。1)準備注漿、鉆機設備。根據測量點位,當鉆機準備就緒后,將鉆機平穩安放,將水平鉆頭水平角度調整為垂直(參照鉆機水平角度);注意注漿機、制漿機及其配套設施安置,固定注漿管線,通常情況下,注漿管線的長度應為(40±10)m,長度過長容易增加壓力損失?,F場準備拌合設備與材料,如粉煤灰、水玻璃等。2)鉆孔施工方法。采用200型盤式鉆孔機旋轉鉆進,使用50mm鉆頭,并依靠48普管護壁。整個鉆孔過程嚴格采用干鉆法,切忌在鉆孔過程中加水[2]。3)漿液配置。按照上文分析合理配比水漿泥。根據制漿機容量取水;根據水灰比例選取相應重量的水泥,開啟制漿機后邊攪拌邊添加水泥。通常情況下,攪拌時間可控制在(5±2)min(漿液無大范圍沉淀即可),攪拌結束后將水泥漿置入儲漿桶。水泥漿置入儲漿桶后要不斷進行人工攪拌,避免漿液沉淀。在A路段施工中,主要水泥漿配置原料為水、P.042.5水泥。先加水,后添加水泥與外加劑,拌合(15±5)min。水泥漿流過過濾篩后應過濾2~3邊,再存入漿液池。4)注入壓力。注漿壓力與土質強度、重度有關,而這部分數值難以確定,因此在A路段施工中根據傳統施工經驗,將注漿壓力控制為0.4MPa。5)終孔標準。采用壓力-流量雙控的方法控制注漿量,當注漿壓力達到設計注漿壓力并穩定時基本原則(穩定時間為4min)。注漿壓力大于2倍設計壓力并無法注漿可終孔。個別注漿孔注漿量偏大應停止注漿,分析注漿量偏大的原因后繼續注漿。6)注漿結束封孔。注漿結束后,應立即拔出套管并用水泥將漿孔封堵。清洗制漿機、注漿泵后,移至下一處并施工。7)注漿效果檢查。①注漿結束后,與物探結果資料進行對比,結合漿孔縫合效果,判斷注漿效果。②注漿前后,對比鉆孔注水實驗單位吸水量,正常條件下,注漿后單位吸水量應略小于注漿前(約為5%),且未發現漏水現象。③鉆孔效果檢查,采取抽樣檢測方法,選取4%的注漿孔,根據芯漿情況判斷注漿效果[3]。
3施工注意事項與常見問題處理
3.1施工注意事項在A路段施工時,為提高施工質量,主要進行以下幾方面控制:①施工之前正確判斷管溝具置。②在高壓線下施工過程中,鉆探機根據具體施工條件進行相應改裝,并重視保護高壓線路。③注漿孔應采取跳孔施鉆的方式,切忌出現鉆完全部注漿孔在注漿的情況,避免孔位串漿。注漿流程應按照“自路基坡腳向線路中心”的順序,先兩側注漿再中間注漿,保證注漿質量。④注漿鉆孔的孔位移動距離為0.5±0.1m,大于這個范圍時必須進行處理。⑤注漿過程中,要重視地面觀測記錄;記錄鉆孔與注漿流程。⑥注漿過程應加強技術指導和基礎數據統計工作,為日后進行數據分析提供具有參考價值的資料。⑦注漿過程中應加強環境保護,及時處理漿液廢棄物。例如,在整理好場坪后,應在注漿場坪四周修建排水設施,保證污水能及時。⑧注漿結束后及時采用水泥砂漿、C15混凝土將注漿孔封填,并飽滿至孔口[4]。
3.2路基注漿加固技術常見問題處理1)在A路段施工中,主要出現以下幾點問題:①在注漿孔定位中,鉆機受施工場地的影響,回轉半徑變小,定位速度減慢;同時鉆塔較大,增加鉆孔難度,經常出現鉆孔偏離的現象。面對這一問題時,在鉆孔過程中要盡量靠近最初的設計位置,對一些容易出現偏差的地形可進行簡單加工后在進行處理。②由于A路段鉆孔地層雜質較多,若鉆孔振動較大可引發塌孔等現象,因此在施工過程中借助PVC管護孔,可有效避免塌孔等現象。③在注入漿液時,容易出現攪拌漿液不均勻與儲漿桶內漿液沉淀現象,因此必須要緊抓攪拌環節,避免沉淀現象發生。④在注漿孔裂縫處理中,要不斷觀察裂縫變化問題,及時調整注漿壓力值,必要時可停止注漿。2)要特別注意是注漿流程的連續性,若受外力因素而中斷可采取一下措施進行處理:①應盡快恢復注漿,若注漿間隔時間過長應沖洗鉆孔再進行注漿(若無法沖洗,應清理鉆孔后再注漿)。②恢復注漿時,應繼續使用同級水泥漿(注漿率與中斷前相近即可),使用中斷前同級水泥漿灌注最佳,注漿率與中斷前相比減少較少則應使用加濃漿液灌注。③注漿后,若注漿率低于中斷前且在短時間內停止吸漿,必須立即采取補救措施。例如,可增加相鄰孔注漿壓力或適當增加注漿孔數量。
3.3施工質量控制與檢驗方法1)分期、分批供應符合設計要求的水泥與外加劑等材料,在每次原材料供給之前應及時檢查驗收,并做好管理、發放工作。水泥與中砂等施工材料必須接受檢驗,試驗師檢驗合格后,方可用于施工。2)注漿后,對比鉆孔注水實驗單位吸水量,正常條件下,注漿后單位吸水量應略小于注漿前(約為5%),且無法發現漏水現象,若發現漏水情況,應立即進行處理。
徐聞縣水利水電勘測設計室 廣東 徐聞524100
摘要;文章結合了本縣風山水庫的現狀,針對實際存在的除險問題進行了分析,提出了有效的除險加固對策,希望能給同行帶來一定的參考價值。
關鍵詞:病險水庫 水庫現狀除險加固技術分析
0 引言
由于水庫多年的運用,使部分水庫陸續出現了堤頂高程不足、堤坡沖蝕嚴重、堤身裂縫以及穿堤建筑物結構強度不夠等問題,給水庫運行埋下了安全隱患。為進一步完善城鄉防洪體系,增強水資源調蓄能力,需對各類水庫進行了全面普查和安全鑒定,對帶病運行水庫,亟需實施除險加固。
1風山水庫簡介
風山水庫位于徐聞縣錦和鎮境內,坐落邁草溪上游,集雨面積26平方公里,總庫容264.2萬立方米,正常庫容183萬立方米,死水位68米,死庫容17.65萬立方米,該工程于1970年開始興建,1976年建成投入運行,土壩為粘性土均質壩,原設計壩頂高程為77.26米,壩頂長415米,壩頂寬3.5米,迎水坡比為1:2.5,背水坡比1:2.0。
風山水庫主要由土壩,輸水涵,非常臨時溢洪道等組成,土渠自流式溢洪道位于主壩東北部尾端,底寬20米,堰頂高程75.2米,最大泄流量53.56M3/S,原輸水涵管為鋼筋混凝土圓涵,涵管內徑0.8米,進口高程為68米,最大泄流量2.0M3/S,閘門型式為轉動門蓋,采用手動卷揚機啟閉,
風山水庫樞紐布置如圖1所示。
風山水庫樞紐布置圖
2 風山水庫的病險情況
根據廣東省水利水電科學研究院進行風山水庫大壩安全鑒定,鑒定結論為:
(1)安全復核計算表明正常蓄水位穩定滲流期主壩下游坡、校核洪水位驟降至溢洪道堰頂高程不穩定期滲流期副壩上游坡的抗滑穩定最小安全系數不能滿足規范要求。
(2)主壩后壩坡在左壩頭與山體結合處68m高程附近有散滲現象,壩體填土較疏松,密實度較差,大壩表層約5m范圍、右壩頭填土和壩基透水性較強;水庫原土壩是在期間開始興建的,工程質量較差,水庫多年運行表明,當水庫水位達到正常水位74.20米時,原河床段20-60米的范圍內有較大面積的滲水。這主要是由于當時施工質量差,壩基清基不好,及土壩填土壓密不實。
(3)溢洪道為土渠式臨時溢洪道,且尾水渠還未開通,而且過水能力不夠,而且帶來的水土流失現象嚴重,放水涵啟閉過于原始,涵身情況不明,涵進口及啟閉設備已報廢。
3風山水庫的加固對策
3.1 大壩加固
1、壩頂高程復核
本水庫土壩工程等級為4級,壩頂高程的確定,根據《碾壓式土石壩設計規范SL274-2001》第5.3.1、5.3.3條規定,壩頂在靜水位以上的超高按下式確定:
壩頂超高(y)=最大風壅水面高度(e)+最大波浪在壩坡上的爬高(R)+安全超高(A);
安全超高:正常運用工況(P=2%)取0.50m,非常運用工況(P=0.2%)取0.30m;
風山水庫土壩均質土壩,現狀主壩迎水坡為干砌石護坡加固后均為混凝土塊護坡。
2、大壩加固方案優選
(1)壩體防滲處理
由地質勘察報告我們可以看出風山水庫的壩體、壩基滲水都比較大,本次加固設計,擬在壩體加高培厚前,對其進行灌漿處理,對于壩基滲水我們采用帷幕灌;對于壩體滲水,我們采用進行劈裂充填灌漿。
考慮到資金籌措困難,本次灌漿設計主要是針對壩體、壩基滲水較為嚴重的部位,即輸水涵兩側至主河床段,灌漿從樁號0+450起至0+550共100米范圍內,在壩軸線下游1m處布置第一排壩基帷幕灌漿孔,孔距 2.5m,同時在壩體頂沿壩軸線布置兩排壩體劈裂灌漿孔,排距1.5m,第一排在壩軸線下游1.0m,第二排位于壩軸線上游0.5m處,孔距5m。
(2)壩高
原設計土壩壩頂高程為77.26米,現場實測結果表明現壩頂高程位于76.945―77.84米之間,壩頂高度參差不平;原設計壩頂寬3.5米,實際壩頂寬度為2.38―4.02米,寬度大小不等。而本次水庫除險加固按照粵府[1997]86號文的要求,由此計算出壩頂高程為80.00米,現壩高無法滿足新的設計標準的要求。所以,該水庫土壩必須加固培厚。
(3)壩坡
水庫加固后,大壩坡度上游坡約為1:2.5,下游約為1:2.5。壩坡穩定計算表明,上下游邊坡均滿足設計要求,為了節約工程投資,本次加固設計擬維持原上游設計邊坡1:2.5不變,僅原漿砌石護坡上現澆12厘米的C15砼覆蓋。壩體加高部分上游護坡按原1:2.5的邊坡延長至壩頂,現澆12厘米厚C15砼。下游護坡在土壩培厚至原坡比1:2.5后鋪草皮防護。因土壩最大高度達17.77米,所以擬在原河床段壩體經常滲水的部位設置反濾體,反濾體頂高程為65.235米,反濾體頂寬1米,兩邊以1:1.5的坡度往下延伸。在下游壩坡人蓄經常上壩的壩段,設置步級供人蓄行走。
(4)壩身排水
本次加固設計擬在二級平臺及壩腳均設置排水溝,同時下游壩坡每隔200米設置一道縱向排水溝,以把平臺排水溝的水流引向壩腳排出,以免下游邊坡及二級平臺被水流沖刷。同時在河床滲水較多的壩段壩腳設置反濾體排水。
3.2溢洪道重建
(1)溢洪道現狀
現溢洪道為開敞自流式土渠,堰頂高程74.20米,原設計底寬20米,邊坡系數為1,比降1/120,現土渠溢洪道的最大泄洪流量為80.85m3/s,而按照粵府[1997]86號文的要求,該水庫本次采用50年一遇洪水設計,500年一遇洪水校核,由此而計算出50年及500年一遇的最大來水流量分別為Qmax=163.83m3/s、245.25m3/s。由此可以看出現土渠溢洪道的泄洪流量無法滿足新標準的要求。本次水庫加固須新建溢洪道。
(2)溢洪道的進口斷面及結構型式
溢洪道的進水口為喇叭形進水口,兩岸邊墻的高度隨著土壩的邊坡坡比逐漸減低,兩岸的擋墻均為重力式混凝土擋土墻,因水庫洪水期泄流量較大,最大可達213.1 m3/s,大于10 m3/s,溢洪道堰底及豆粕不宜采用漿砌石或干砌石襯砌,所以設計溢洪道堰底及陡坡段底板均采用混凝土底板。
3.3 輸水涵加固
(1)輸水涵現狀及加固設計方案
現輸水涵位于土壩樁號0+503米處,涵底高程為68.00米,涵管內徑為0.8米,長47米,設計正常放水量1m3/s,滿足灌溉要求。其內徑也符合有關標準的規定,運行經驗表明涵管的結構,強度滿足要求,對于涵管軸線兩側的滲水現象我們擬對其進行灌漿處理。由于該水庫土壩壩體加高培厚,固須接長原涵管,接長涵管長16米,管內徑0.8米,管壁厚0.22米。原進水口采用轉動門蓋控制,現該設備已嚴重老化,無法進行啟閉,轉動門蓋也已破損,涵管漏水嚴重,水庫已無法正常蓄水。本次加固設計擬拆除原轉動門蓋,在涵管進水口新建放水塔。
3.4接長輸水涵管結構設計
(1)水力計算
輸水涵水力計算采用XL-1程序計算,其計算結果為:斜坡長度6米,消力池長度3.0米。本次設計取斜坡長度6米,消力池長度4米設計。
3.5輸水涵涵身結構計算
(1)基本資料
接長涵管為鋼筋混凝土結構圓管,管內徑r0=0.4m,涵管厚h=0.22 m,外半徑r1=0.62 m,管平均半徑r2=0.51 m,混凝土座墊(2a=135º)管中心處,接長管處內水水頭H1=5.42m,外水水頭H1=2.51m,管頂填土高度H=5.4 m,回填土為粘土,飽和容重γt=1.72t/m3,管上水平土壓力系數取η=tg2(45°-22.4°/2)=0.448,制管材料采用Ⅱ級鋼筋(Rg=2400kg/cm2),C25混凝土(Rw=180kg/cm2)建筑物等級Ⅳ級,安全系數k=1.35。
(2)內力計算
3.6.自動監測系統設計
水庫自動監測系統亦稱“超短波自動化綜合參數監控系統”,其主要內容包括:①水庫水位、水庫集雨區雨量遙測及洪水預報系統,并包括大壩測壓管水位及滲漏堰槽的監測;②大壩位移、沉降自動觀測系統;③縣區三防辦中心站、水庫管理處及水文處的分中心,二級計算機組網無線數據通訊系統。
4水庫除險加固后基本情況
(1)水庫庫容
正常水位74.20米,正常庫容183萬立米;設計洪水位76.40米,相應庫容為311萬立方米;校核洪水位為77.03米,相應庫容為373萬立米;死水位68.00米,死庫容17.65萬立方米。
(2)擋水建筑物
加固后土壩為均質土壩,土壩全長732米,壩頂高程80.00米,最大壩高17.77米,壩頂寬4.5米;二級平臺高程72.00米,二級平臺寬5米。上游壩坡坡度1:2.5,采用C15砼護坡覆蓋原漿砌石護坡,砼護坡厚度12厘米;下游壩坡坡度1:2.5,采用草皮護坡;在原河床段壩體比較高的部位,設置反濾體。反濾體頂部高程為65.235米,其平臺寬1米。
(3)泄水建筑物
新建溢洪道采用寬頂堰型式,堰頂高程74.20米,溢洪道寬30米,斜坡長16米,消力池長12米,海漫長26米。溢洪道從正常水位74.20米開始自由溢流,最大排洪流量為213.1 m3/s。
(4)輸水建筑物
水庫加固后,由于土壩加固培厚,所以須接長涵管長16米,管內徑0.8米,管壁厚0.22米。原涵管進口轉動門蓋已無法使用,須拆除重建,本次輸水涵加固擬拆除原轉動門蓋,設置放水塔控制放水流量。放水塔高度為80-67.4=12.60米,其中工作室高度為3.5米,塔身為C20鋼筋混凝土圓結構,塔內設置閘門,塔上安裝啟閉機,進水塔基本數據為:進水高程為68.00m, 塔工作臺高程為80m,啟閉機房頂高程為83.5m。
中圖分類號:TU74文獻標識碼: A 文章編號:
經濟發展速度如此迅猛,引發建筑行業的高速發展,在內,國家對于深基坑工程復合支護施工的技術已經熟知一二,并且在建筑的底層構建施工當中已經大量的使用,取得了一定的成效。但是,由于深基坑工程復合支護施工的結構較為特殊,因此,對于深基坑工程復合支護施工的技術施工需要一定的探索和深入研究,才能夠確施工技術的提升和結構的完好。
一、深基坑復合支護的類型與特征
深基坑工程復合支護的類型多樣,其中大致可以分為以下幾類:
樁排性結構
樁排性結構又可以分為:稀疏樁排、連續樁排、雙排樁以及組合式樁排,它主要的功能就是建立其共同受力的結構形式。這樣的樁排機構有較為良好的防滲透的效果,并且在建立起的時候較為的方面,更適合用于比較深的基坑當中,此外,不僅有防滲透的效果,還有防止泥土的效果,這樣在一些土質較好的基坑中就可以利用泥土來進行土供的修筑,這樣就能夠達到基坑支護的目的。
(二)構筑地下連續墻結構
地下連續墻對地層要求極低,能夠適用于任何的基坑的深度,此外,還能夠連接支護和主體從而增大其作用力,減少成本的投資,另外還能夠減少對環境的影響和交通帶來的不便。它的主要功能優點是具有極強的抗彎能力和防滲透性以及整體效果優良等作用,已經成為深基坑和高邊坡主要的建構方式。在連續墻中放置鋼筋等材料能夠加強支擋力度,最大限度地提高地下連續墻的使用。
(三)加固型的結構
加固型的結構也可分為四種類型,漿加固法、注水泥攪拌樁加固法、高壓旋噴樁加固法以及插筋補強法。一是漿加固法是利用水泥漿和化學溶劑加入到泥土當中,使其中改變化學的物理方式,讓泥土增強凝聚度和硬度;二是注水泥攪拌樁加固法,主要是利用水泥的硬度使滑坡的松質土質進行強化加固,讓其保持平衡穩定性,它的功能是能夠在施工的過程當中不污染環境質量,并且在投資方面極低且防滲透能力較強;三是高壓旋噴樁加固法,由于這樣的要求對水泥的要求較高,且強度比單純的水泥攪拌厲害的多,因此需要用高壓對泥土施加壓力,這樣能夠提高土地的粘性度,就能夠獲得較強的土質,達到加固地基的目的和構建防滲透墻;四是插筋補強法,主要是通過土體排插入一定的鋼筋,這樣就能夠形成一個復合的共體進行加固,這樣的方法可以提高結構的強度和剛硬程度,并且減少變形的發生,增強整體的穩定性的效果。
二、主要施工方法
探析深基坑工程中的復合支護施工技術的施工方法也可以分為以下幾大類:
(一)釘子釘入法
這個方法主要是依靠釘子釘入土地并將周邊的空隙進行全密的焊死,這樣就能夠防止土層泥土進入錨管當中,并在焊接的過程當中對土層空隙進行全方位的焊死,這樣就能夠防止釘子因為振動而導致脫落。
(二)打孔定位
主要在前期的施工過程當中將已經挖好的每層標高用空設置竹簽插入,并用線連接起來,標注出土層的標高位置,在設計好三腳架并對孔進行土釘打入,這樣就能夠正確的定位打孔的位置了。
(三)鋼筋鋪設
運用鋼筋網片進行與墻壁間的固定,這樣就可以不會讓網片隨之的晃動,此外加強對鋼筋的捆綁并與下一層鋼筋進行緊密的連接,這樣就能夠加強鋼筋壓在鋼筋網片上而達到固定的效果。
(四)攝入注漿填充
對注漿的漿進行攪拌均勻并隨時進行填充,在注漿的開始或者是中途停止以及注漿完畢之后應該及時對于管路的清洗,這樣能夠有效地在泥土墻上改變其物理的結構性質,增強墻壁的粘合度和堅硬程度。
三、現場管理施工技術的控制措施
在深基坑工程復合支護施工的過程當中,一定要對現場管理進行一定的監管和檢查,才能夠有效的保障的深基坑工程復合支護施工技術的正常運行。
加強管理和控制體系制定。
在進行對的深基坑工程復合支護施工的技術的實施過程當中,對于建筑工程師來說是個相對嚴重復雜且嚴密的工作,在現在,很少的施工現場會專門安裝觀測等專業的儀器設備,大部分都是采用雙控法來進行施工的控制,因此,這樣的現場施工存在明顯的不足之處,假如發現重大的疏漏,那么就會造成重大的建筑事故,甚至導致更加嚴重的質量性事故的發生,因此,現場的管理和控制對于施工現場來說是特別的重要,這也成為建筑的保質保量的重要手段之一。因此,的深基坑工程復合支護施工的現場管理當中必須建立一個較為完善的管理控制制度,將整個幾方面來進行控制面分布,如第一是控制材料設備;第二是張拉設備;第三是控制操作;第四是控制雙向回復等等;這樣才能夠保證的深基坑工程復合支護施工的技術在現場實施的過程中完好實行。
加強對原材料的控制
如今在的深基坑工程復合支護施工技術的實施工程當中,避免不了對于原材料的購買和控制,因此對于那些諸如線、鋼筋、水泥等等一系列必要的原材料進行管理用途控制之外,還得對其進行質量的分析和掌握,要求按其標準化的原材料進行購買和檢查,必要時應該安排一定的時間對原材料做定期的抽查,這樣能夠排除質量的低下,加大的深基坑工程復合支護施工的技術實施的可行力度。
加強對張拉應力的控制
在現場的施工工程當中,應該以千斤頂油壓表讀數進行標準的衡量,這樣對張拉的設備有著一定的關系,能夠在實際的運用當中測出張拉力與壓力的實際比值,從而測量出實際應力的損失量,這樣就能夠更加精確的減少誤差,得出更正確的測量結果。
四、結束語
在我國的發展過程當中,基坑工程技術越來越成為建筑行業當中的重要組成部分,特別是深基坑工程復合支護施工的技術的開發研究,已經成為建筑工程較為重要的施工探索。因為,如今的基坑的安全與質量上的保障已經影響著高層建筑的結構性與安全性以及持久性,因此,基坑的復合支護工程要確保其質量的提高,才是整個技術上的保障,才能夠成為深基坑工程復合支護施工的技術的核心力量,因此總結基坑的復合支付的類型與作用,從而達到其運用的一般方法,繼而深入對現場管理制度的完善和控制,才是本文研究探討的意義所在。
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出色的工作成績讓他進入了中國建筑科學研究院首屆研究生班,并取得工學碩士學位。研究生畢業后,他進入浙江省建筑科學設計研究院工作,歷任結構研究室主任,結構加固技術室主任,特種技術工程公司總工,建科院負責結構與地基方面技術工作總工。
一九九七年八月參與了南平至章莊二級公路路面改善工程建設,在該項目中,任技術負責人,總結并編寫《水泥穩定砂礫層機械化施工要點》,對在水泥穩定砂礫機械化施工中,機械配備,材料用量及控制,工藝流程及工程質量控制起到了良好效果。在一九九八年孟溪大垸水毀調研工程后,總結了《瀝青路面春季翻漿處治方法及要點》,在春季雨水過多,不利于瀝青路行車的狀況下,主要采取三種處理措施:(1)開挖路肩明溝:春初翻漿路段兩側路肩上每隔6-8開挖一道橫向明溝。及時排降除路面水份。(2)挖橫斷面或路基明溝,不致使路面積水。(3)挖滲水坑,在易于翻漿的路段,挖成直徑20-40cm左右的坑,人工定期掏出坑積水。同時還在市養護工作經驗流會上作了《淺談公路水毀的成固與防法》,總結經驗。近幾年工程水毀主要有路基沉陷,路基坍塌,橋梁破壞,防護與加固工程損壞等類型。公路水毀要以預防為主,及時清除水毀隱患,防患于未然,只要能從公路的設計、施工、養護等方面重視水毀,采取措施得當,公路水毀將會得到有效控制。
三、敢于探索,理論結合實踐,專業技術工作成績顯著
一九九八年十月,擔任水泥路養護工程隊技術員,在公安縣公路管理局列養里程中,國道二級水泥砼路面有49km,省道公石線有49.5km,為了交通行車舒適,找出一條即經濟又合理的水泥砼路面破板修復辦法,通過實踐觀察發現破板的主要原因是基層不穩定造成的,影響基層不穩定的主要因素是雨水滲透到基層,在荷載的作用下,基層開始變形發生唧泥,對這種現象,我們為市養護科提出要加強對水泥砼路面進行縫養的建議,采用科學的縫養和高密度縫養材料,對遏制水泥砼路面的破碎起到了明顯的效果,受到了市局的領導表揚。
xx年2xx年國道黑狗當大橋工字梁生生位移,橋面鋪裝板破裂,橋梁伸縮縫損壞,被省市專家確定為危橋,需要加固維修。我擔任該項目技術負責人,針對大橋各種病害,通過近十天觀察,報省市批準,采用簡支梁穩定工字梁,重新布筋進行橋面鋪裝,通過四個多月的維修加固,經省市檢測為合格優質工程,大大的提高了橋梁的通行能力,行車安全有了保障。該項目受到了省市領導好評,市養路科在此召開了全市橋梁維修加固工程現場會,個人也受到了極大的鼓舞。xx年四月完成了207國道二級路面改善工程j標段施工任務。我擔任技術負責人,在老油路基礎上進行加鋪砂礫下基,在施工中發現老油路路面呈塊狀,且極不穩定,上報給市局,經實地察看,本人建議挖除塊松動油路基礎,進行局部挖一補一措施,通過彎沉檢測,各項技術指標合格,此項目被評為優質工程。xx年三月擔任沙劉接線改建工程技術負責人,在處理軟基時,k00+300-k00+500有200米軟基無法處治,因路基旁為一水堂,在下挖無望的情況下,結合在書本上學到的知識,進行石灰樁處冶后,再進行底標號砼下基施工,三天后通過彎沉檢測,容許值在標準范圍內,完全合符二級公路建設標準,受到監理和業主的表揚。
xx年八月參加了省公路局與長安大學科研項目試驗工程建設,任公石d標技術負責人。因為公石線是連接我市至湖南岳陽107國道的主要干線,對我市的經濟發展有著十分重要的作用,根據湖北省公路局和長安大學科研項目要求,其主要是目的在于比較舊水泥砼路面上不同結構加鋪層在相同的氣候,水文、地質等自然條件及相同交通量情況下各種加鋪層的使用壽命,防止反射裂縫的能力,找到適合于湖北實際情況,在技術上可行,經濟上合理及施工方便的舊水泥砼路面加鋪改建的典型結構。在湖北省公路局和市局主管部門的領導,在長安大學陳教授和楊博士的指導下,我參與了項目技術科各種承載力試驗及cbr值檢測,對板塊不同部位進行了彎沉測量。參與了初步測量,設計到實際施工放樣,水準點恢復及中線測定,為長安大學科研項目提供了第一手數字依據,在幾次省公路局和長安大學的經驗交流會上,受到了省局和長學教授好評,該項工程初步評定為省優質工程。
因為缺失地質勘探,致使大量的水庫缺失壩基地質資料,不能及時的對壩基進行防滲處理,所以導致水庫在蓄水運行之后,其壩基會出現嚴重的滲漏以及壩基揚壓力嚴重超標等現象,這些問題的存在將會對大壩安全產生很大的影響。因此一定要選擇有效的加固防滲措施對壩基進行處理。帷幕灌漿技術則是對大壩基礎進行防滲加固處理的最有效的手段,在水庫大壩基礎內建造防滲的帷幕灌漿,能夠有效的避免壩基滲漏,從而使壩基滲透維持穩定。本文主要對帷幕灌漿技術應用在水庫大壩基礎加固防滲中具備的作用進行了探討。
1 工程實例
某水庫的攔河壩大壩基礎的砂卵石層具備的厚度為0.7米~ 6.3米,而砂卵石具有的最大粒徑大于100毫米,其含有較少的泥量,透水性為中等到極強之間,在進行帷幕灌漿造孔的過程中,大量孔段存在著嚴重的循環液損失現象,甚至有些全部沿著孔底段砂石層或卵石層存在的空隙而滲漏,通過壓水試驗可知,其具備的最大透水率已經達到了817.3Lu。
2 帷幕灌漿的施工工藝與其機理
根據壓水試驗與鉆孔可知砂卵石層具有的透水情況,用適宜的水灰比對水泥漿液進行配置,并通過合理灌漿壓力進行控制,從而讓漿液能在一定范圍內得到擴散,同砂卵石層共同凝結成防滲體,并利用孔序加密與孔段加深等,使壩體基層和壩體防滲體間能夠形成防滲帷幕。而壩基防滲的主要目的為對漏水量進行控制,使之保持在不能破壞壩基的范圍,從而保證水庫可以長期安全穩定的運行?;诖罅康墓こ潭际侨壱韵碌牡虊?,所以,防滲標準往往能夠對透水率進行確定,其透水率不超過10Lu。
2.1 施工參數
第一,段長與孔深。第一段需要進入到砂卵石層內1米~2米,而以下段的段長應該控制在2米~3米。同基巖進行接觸段需要進入基巖0.5米的距離,但不應該超過2米,能夠按照該段所含有的砂卵石層厚度進行確定。其基巖段灌漿需要根據相關的壩基巖石灌漿需求進行。
第二,孔距。按照防滲需求與在砂卵石層中水泥漿液的流動情況,其孔距應該為2米。
第三,排距和排數。灌漿排數需要按照壩基砂卵石層滲透性以及厚度,并通過試驗進行確定。如果單排灌漿未實現預期效果、覆蓋層厚度偏度以及透水性較強時,需要增加排數,其排距應該為1.5米。
第四,孔序與排序。對于雙排帷幕,應該先對下游側排進行施工,再對上游側排進行施工;而為了防止灌漿過程中相鄰的孔出現竄漿現象,每排灌漿可以分成三個序次進行鉆灌,先對一序孔進行施工,再對二序孔進行施工,最后對三序孔進行施工,如果前序沒有結束,則不能進行后序施工。
第五,控制壓力。對于土壩壩基,其一序孔與二序孔的最大壓力則是上部蓋重。因為心墻底部具有的土質往往較差,而接觸段含砂卵石與心墻土等介質,在進行灌漿的過程中應該嚴格的對壓力進行控制,避免出現心墻劈裂現象,所以應該按照先導孔試驗對適宜的灌漿壓力進行控制,往往采用0.8P。因為經過了一、二序孔的施工,可以適當的把三序孔灌漿壓力提高,而每段灌漿壓力也應該在一、二序孔灌漿的最大壓力前提下提升0.02MPa~0.05MPa,這樣的話更加的有利于漿液擴散,從而對灌漿效果進行保證。而對于石壩壩基與混凝土壩基,其一序孔灌漿的最大壓力應該為最大的設計水值,二、三序孔灌漿的最大壓力應該在一、二序孔灌漿的最大壓力前提下提升大約20%。
2.2 施工工藝
第一,造孔。其土壩造心墻的造孔主要選擇“干取法”、“干鉆法”與“干打法”,取土后需要保證套管能夠及時的跟進,從而實現止漿止水的作用;而砂石卵層的造孔主要選擇金剛石單管鉆頭清水鉆進,在造孔時的需要對進水量進行控制,從而避免孔周砂卵石出現塌落。如果出現塌孔,需要使用彈簧鉆頭對孔內掉塊進行打撈以及干鉆造孔,而如果經過多次打撈仍不能達到設計段長,則需要立即對此段進行灌漿處理,并且下第二層的套管。
第二,洗孔。砂卵石層段,如果存在回水情況,當回水逐漸清澈以后,需要再洗十分鐘才可以結束;如果無回水情況,也需要沖洗十分鐘再結束。
第三,壓水試驗。其每孔灌漿段都需要進行20分鐘的壓水試驗,其壓力需要是灌漿壓力的75%。如果每分鐘流量超過30升,則可以適當的使測試時間縮短。
第四,灌漿方式。帷幕灌漿往往選擇孔口封閉法,其自下而上分段與循環式進行,其射漿管與孔底間的距離需要低于50厘米。壩體混凝土與基巖接觸位置的灌漿段需要先單獨進行灌漿,并待凝。其接觸段在巖石內長度需要低于2米。
第五,封孔。所有孔灌漿完畢,待凝結束后,應該把其孔內積水掏盡,混凝土與基巖選擇濃水泥漿,而粘水心墻選擇粘土封孔。帷幕灌漿施工工藝流程如圖一所示。
3 灌漿效果分析
帷幕灌漿效果分析,采取各序孔與各排的灌漿前透水率以及灌漿材料的統計、蓄水后的壩基出現滲漏情況以及孔檢查壓水試驗等實施評判與分析。具體分析如下。
水庫總容量為1392萬立方米,其主壩是砂殼粘土心墻壩,其壩高為17米,而壩頂長為275米。壩體的加固防滲選擇套井回填粘土。由于壩基具備較強透水性的砂卵石層,進行套井施工的過程中,其底部有大量涌水出現,導致出現塌孔,從而使套井不能入巖同巖基形成有效的防滲閉合圈,所以需要使其維持在砂卵石層0.5米~0.8米的位置。此工程帷幕灌漿需要完成146個孔,而下游排為32個,上游排為114個,而砂卵石層一共灌漿320米,其基巖段灌漿為761米,總灌漿為425段。
通過壓水試驗可知透水率,如表1。從表中可知,帷幕灌漿隨著孔序與排序的增加以及孔距的不斷加密,其中上游排透水率小于下游排,則表明實施下游排施工,其灌漿效果較為明顯。
4 灌漿過程中需要注意的問題
第一,加固防滲施工應該選擇枯水季節,在灌漿施工過程中,特別對一、二序孔施工的過程中,其水庫水位需要盡量保持低水位,從而使上下游水位差降低,并使壩基透水層具有的水流流速降低,從而使漿液流動不會對灌漿效果產生更大的影響。
第二,段長控制需要按照鉆孔情況及時的進行調整。在進行鉆孔的過程中,一旦發現塌孔較多以及循環液流失而大量涌水與難以成孔時,需要立刻停止鉆進,實施灌漿。如果僅存在少量滲漏,則能夠適當的把灌漿段延長;而如果鉆孔較為順暢,且滲漏較少,則能夠全孔一次灌漿,從而便于把主要時間與精力放在對強滲漏點進行尋找中。
第三,為了便于水泥漿液的加快凝固與擴散,灌漿適合選擇超過42.5級的水泥,如果有必要的話,還需要選擇使用超細水泥與地勘水泥等,或者是摻用水玻璃的材料。在同一個帷幕中,按照透水性的不同,還可以應用超細水泥、地勘水泥與普通的硅酸鹽水泥等所組成的灌漿。但是在灌漿前,需要在現場對各種水泥材料間進行對接試驗,以此對其具備的膠結可靠性進行確認,并確保強度滿足需求,從而避免由于水泥間脫開出現滲漏通道,并有效的避免壩基滲漏,從而使壩基滲透維持穩定,進而確保水庫能夠安全運行。
5 結語
綜上所述,帷幕灌漿技術作為水庫大壩基礎加固防滲的重要手段,是一種實用性很強,應用范圍較廣的工程技術,對確保水庫能夠安全運行具備著至關重要的作用。大量的工程實際應用的案例可知,通過對各道工序施工技術進行嚴格控制,其帷幕灌漿對于加固防滲具備著明顯的效果,使工程中存在的一些問題得到了很好的解決,并充分的對其自身具備的一些明顯的特征進行了體現。此外,在水庫大壩基礎內建造,能夠有效的避免壩基滲漏,從而使壩基滲透維持穩定,并確保水庫能夠安全運行。
參考文獻:
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在工程建設過程中經常會遇到不滿足承載力要求及覺降變形要求的軟地基,此時就必須對軟地基進行處理,針對軟土所有的含水量高,滲透性小等特點,動力排水固結法是較為經濟適用的方法之一,排水固結是指給地基預先施加荷載, 以加快地基中水分的排出速度,同時在地基中設置豎向和橫向的排水通道,排出軟土中的孔隙水,使土體不斷固結并發生沉降,同時提高土體的強度的一種地基處理方法,其具體的實現方法是將強夯法與排水系統相結合來處理軟土地基,與其余的地基處理方法相比,動力排水固結法具有節約工期,造價低廉等優點,因而具備廣闊的應用前景,下面本文就動力排水固結法來進行探討并對其加固效果進行分析。
1 動力排水固結法加固機理
當土體受到夯擊時,在強大的沖擊能量作用下,土體被壓縮,土體中的氣相體積減少、孔隙水壓力增大,同時,夯擊點周圍的土體出現裂縫,致使土體的滲透性能發生變化,在超孔隙水壓力作用下,氣體和孔隙水沿著這些裂縫排出土體舊。但是,由于這些裂縫并不是規則和連續貫通的,因而氣體和孔隙水的排出并非很暢通,土體受擾動后強度降低,且需經很長時間才能恢復。所以,強夯加固效果不佳,動力排水固結法,是在對土體進行強夯之前將塑料排水板插入土體至強夯影響達到的深度,即在土體中增加了一個垂直的排水通道。當土體受到沖擊荷載時,土體中的孔隙水壓力增加,孔隙水可滲透到塑料排水板內,沿塑料排水板排出土體.通過縮短排水距離加快了孔隙水壓力的消散和地基的沉降,防止土體產生液化,從而達到加固地基的目的。
2 工程概況
某工程建筑占地面積12.8 萬平方米,地震設防烈度為7 度,場地地基分布有第四紀海陸沉積的耕土,淤泥,粉粘土及細中砂組成的軟土層,具體的土層分布見表1所示
若不對該軟土地基進行處理,則在建筑荷載及軟土自重的雙重作用下,臨近地面18 米內土層可能會出現較大的沉降變形,相應的會給建筑樁基造成較大的負摩擦影響,使建筑出現沉陷事故,考慮到本工程的復雜程度以及軟土層含有砂層,易于進行排水固結法的施作,故最終選擇動力排水固結法對本工程的軟土地基進行加固。
3淤泥軟基處理方案設計
本工程淤泥質軟土具有孔隙比大、含水量高、結構性強,靈敏度高等特點,軟土地基穩定問題和次固結變形問題非常突出。經過經濟技術對比分析,選擇對地基土體擾動小(與強夯
法比)、工期短(與靜力排水固結法比)、費用低的動力排水固結法處理方案。將強夯法的夯擊機具與排水固結法中快速的排水體系有機結合起來進行軟土地基處理,但又不是“插板+強夯”的簡單組合(疊加)。通過設置水平排水體系和豎向排水體系,改善地基土的排水條件。軟土在適量的靜力(覆蓋)、變化的動力荷載及其持續的后效力作用下,形成高水平的孔隙水壓力梯度,在人工排水體系及土體微裂隙排水系統下,孔隙水壓力發生多次升降,隨著孔隙水不斷排出,孔隙水壓力逐漸消散,有效應力不斷增長,孔隙體積減小,土的抗剪強度提高,工后沉降大大降低,地基土達到超固結狀態。
4 地基處理方案設計
結合本工程地質情況與《地基處理手冊》的有關規定,本工程擬采用水平及豎向排水系統,水平排水系統包括以下各部分:
1)砂墊層,采用中砂及石粉進行鋪設,厚度選為0.8 米。
2)排水盲溝,采用布包碎石制成,在場地的中軸線處設一縱向的排水盲溝,并沿場地的橫
向每隔一定距離(本工程選為50米)設置一橫向排水盲溝,盲溝的坡度一般取為1%-2%,其底面最高處應低于砂墊層的底部10cm。
3)集水井,集水井是用于匯集橫縱盲溝的排水量,故一般設置于縱橫盲溝交接處,采用Φ12@200 箍筋與Φ12 縱筋形成鋼筋濾水籠,濾料采用外填的礫石,濾網采用鐵紗網或塑料網,濾水籠高于填土頂面的高度不應小于30cm,集水井的底部應低于盲溝至少30cm。集水井中的水采用抽水泵抽出,排至場地范圍外50m 處,在完成地基的夯實后應持續抽水20天。橫向排水系統采用SPD-II型排水板,插板機選用液壓式,導管采用菱形導管,排水板的插入深度應到達淤泥層以下,間距不大于一米??紤]到本工程地質特性,擬采用少擊多遍,逐級加能的強夯方法,先采用點夯式進行強夯,然后再采用普夯式進行強夯,點夯的間距按5mX5m 的正方形布置,夯擊能由800 kN?m 逐步加大至1500kN?m,夯數次數選為兩次,普夯的夯擊能為1000 kN?m,夯數選為3次,在夯擊的的過程中,應始終保證夯坑周圍部分不會出現明顯的隆起。在第一遍點夯擊結束后應填入相應厚度的填土料,一般選用含砂量較多的土料,不得使用含生活垃圾的土料,在夯擊整體結束后,采用振動式壓路機對地基土進行碾壓。
5填土墊層設計
在軟黏土頂面設置一定厚度的表層硬殼層或者填筑一定厚度的填土作為施壓墊層,作用是避免夯錘與軟土直接接觸,避免軟土層產生較大的剪切變形;同時保證土體在動荷載作用下孔隙水壓力的上升,隨后在動靜荷載聯合作用后,孔隙水壓力快速消散。施壓墊層厚度≥1.0 m,采用礫質黏土或山土,也可采用砂或石粉;當采用晾干后再填筑的沖填土(含水量≤16%)時,要求其含泥量≤18%。
6 施工檢測結果
在強夯完成后,對強夯后的地基土進行及時的監測,同時采取鉆探取樣的方法,對樣品進行各方面的強度及荷載試驗檢測,地基處理效果分析如下:
3.1 孔隙水壓力
在加固區內的不同深度處埋設孔隙水壓力傳感器,以實時監測各土層水壓力隨時間的變化情況,以此確定最佳的夯擊間歇時間及加固深度。
3.3動力排水固結法處理地基前后土體的物理力學性能比較在經過動力排水固結法對地基土進行處理后,將處理前后的土體的物理力學性能進行了對比分析,分析結果如表3所示:
由表中可以看出,在經由動力排水固結法進行地基處理后,各層地基土的含水量降低,隙比減小,粘聚力及內摩擦角增大,壓縮系數降低,壓縮模量增大,這說明了動力排水固結法不僅可以對淺層的軟土地基進行加固,也使得較深層的粉砂層土質得到了一定的加固效果。
7加固深度變化規律分析
動力排水固結法處理軟基時,軟土上部靜力覆蓋墊層削弱了沖擊力對淤泥土層的擾動、側向擠出和剪切破壞作用,對土的結構起到了很好的保護作用,同時保證施工機械和人員的行走安全。在夯擊過程中,夯擊能由淺向深傳播和擴散,由于阻尼作用,夯擊能的作用深度范圍,稱為影響深度,即此深度范圍內孔壓、土壓、土體強度均有明顯的變化深度。跟據研究,軟黏土的有效加固深度指達到承載力設計要求與完成主固結沉降和減小次固結沉降確定的深度。由于軟土含水量高、結構性強、靈敏度高,采用“先輕后重、逐級加載,逐層加固”的施工工藝,在淺層土體在靜力和動力殘余后效力作用下,孔隙水壓力消散,土層固結。加大夯擊能量,使夯能向深層傳播,促使深層淤泥排水固結。因此,在夯擊過程中,隨著夯擊遍數和夯擊能量的增加,其影響深度也在不斷擴大果。
8 結語
動力排水固結法可以有效的提高地基承載力,大幅度減小地基土質的含水量,降低孔隙比,增大土體粘聚力,同時動力排水固結法又具有成本低,施工簡便以及效果顯著等優點,這使得動力排水固結法在軟土地基片時工程中具備了良好的應用前景,但由于當前還沒有一套成熟的動力排水固結法理論體系,故而在當今的工程實際應用中還存在著諸多的問題,尤其在動力排水固結的計算方法上,很多工程人員因作了過多的簡化而導致工程實施結果與計算出入很大,另外,土中的孔隙水具備粘滯特性,而我們在設計過程中則是將它作為理想流體考慮,這些都會導致設計方案與實際的相偏離,如何解決這些問題,從而做出一套較完善的動力排水固結方案的理論體系,仍是一個值得廣大工程技術人員深入研究的課題。
參考文獻
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1.2邊坡工程穩定性分析方法
1.2.1邊坡極限平衡法。極限平衡法是根據邊坡上的滑體或滑體分塊的力學平衡原理(即靜力平衡原理)分析邊坡各種破壞模式下的受力狀態,以及利用邊坡滑體上的抗滑力和下滑力之間的關系來評價邊坡的穩定性。極限平衡法是邊坡穩定分析計算的主要方法,也是工程實踐中應用最多的一種方法。
1.2.2邊坡可靠性分析法。邊坡工程是以巖土體為工程材料,以巖土體天然結構為工程結構,或以堆置物為工程材料,以人工控制結構為工程結構的特殊構筑物。這些構筑物都程度不同地存在組成和結構上的不均勻性,天然邊坡尤為突出,因為構成邊坡的地質體經受長期的多循環的地質作用,而且作用強度不一,且又錯綜復雜,致使它們的工程地質性質差異很大?,F階段邊坡可靠度分析的常用方法有蒙特卡洛模擬法,可靠指標法,統計矩法以及隨機有限元法。
2邊坡工程處治技術
2.1抗滑樁技術邊坡處置工程中的抗滑樁是通過樁身將上部承受的坡體推力傳給樁下部的側向土體或巖體,依靠樁下部的側向阻力來承擔邊坡的下推力,從而使得邊坡保持平衡或穩定??够瑯杜c一般樁基類似,但主要承受的是水平荷載。鋼筋混凝土樁是目前邊坡處治工程廣泛采用的樁材,樁斷面剛度大,抗彎能力高,施工方式多樣,其缺點是混凝土抗拉能力有限??够瑯妒┕ぷ畛S玫姆椒ㄊ蔷偷毓嘧?,機械鉆孔速度快,樁徑可大可小,適用于各種地質條件;但對地形較陡的邊坡工程,機械進入和架設困難較大。鉆孔時的水對邊坡的穩定也有影響。人工成孔的特點是方便、簡單、經濟,但速度慢,勞動強度高,遇不良地層(如流沙)時處理相當困難。另外,樁徑較小時人工作業面困難。
2.2注漿加固技術注漿加固技術是用液壓或氣壓把能凝固的漿液注入物體的裂縫或孔隙,以改變注漿對象的物理力學性質,從而滿足各類土木建筑工程的需要;注漿加固技術的成敗與工程問題、地質問題、注漿材料和壓漿技術等直接相關,如果忽略其中的任何一個環節,都可能造成注漿工程的失敗。工程問題、地質特征是灌漿取得成功的前提,注漿材料和壓漿技術是注漿加固技術的關鍵。
2.3加筋邊坡和加筋擋土墻技術加筋土是一種在土中加入加筋材料而形成的復合土。在土中加入加筋材料可以提高土的強度,增強土體的穩定性。因此,凡在土中加入加筋材料而使整個土工系統的力學性能得到改善和提高的土工加固方法均稱為土工加筋技術,形成的結構亦稱為加筋土結構。和傳統支擋結構相比,加筋邊坡和加筋擋土墻的特點有:結構新穎、造型美觀、技術簡單、施工方便、要求較低、節省材料、施工速度快、工期短、造價低廉、效益明顯、適應性強、應用廣泛等。由于加筋邊坡和加筋擋土墻的這些優點,目前其已從公路路堤、路肩發展到應用于其他各種支擋結構和邊坡防護。目前已用于處理公路邊坡、市政建設、護岸工程、鐵道工程路基邊坡、工民建配套的支擋及邊坡工程、防洪堤、林區工程、工業尾礦壩、渣場、料場、貨場等;甚至還用于危險品或危險建筑的圍堰設施等。
2.4錨固技術巖土錨固技術是把一種受拉桿件埋入地層中,以提高巖土自身的強度和自穩能力的一門工程技術。由于這種技術大大減輕結構物的自重,節約了工程材料并確保工程的安全和穩定,具有顯著的社會效益和經濟效益,因而目前在工程中得到極其廣泛的應用。錨桿在邊坡加固中通常與其他只當結構聯合使用,例如以下幾種情況:①錨桿與鋼筋混凝土樁聯合使用,構成鋼筋混凝土排樁式錨桿擋墻。排樁可以是鉆孔樁、挖孔樁或預置樁;錨桿可以是預應力或非預應力錨桿,預應力錨桿材料多采用鋼絞線(預應力錨索)、四級精軋螺紋鋼(預應力錨桿)。錨桿的數量根據邊坡的高度及推力荷載可采用樁頂單錨點作法和樁身多錨點作法。②錨桿與鋼筋混凝土格架聯合使用形成鋼筋混凝土格架式錨桿擋墻。錨桿錨點設在格架節點上,錨桿可以是預應力錨桿(索)或非預應力錨桿(索)。這種支擋結構主要用于高陡巖石邊坡或直立巖石切坡,以阻止巖石邊坡因卸荷而失穩。③錨桿與鋼筋混凝土板肋聯合使用形成鋼筋混凝土板肋式錨桿擋墻,這種結構主要用于直立開挖的Ⅲ,Ⅳ類巖石邊坡或土質邊坡支護,一般采用自上而下的逆作法施工。④錨桿與鋼筋混凝土板肋、錨定板聯合使用形成錨定板擋墻。這種結構主要用于填方形成的直立土質邊坡。
2.5預應力錨索加固技術用高強度、低松馳型鋼絞線預應力錨索對滑坡體或崩落體施加一定的預應力,提高它們的剛度,使預應力錨索作用范圍的巖石相應擠壓,滑動面或巖石裂隙面上摩擦力增大,加強它們的自承能力,可有效地限制巖體的部份變形和位移。
2.6排水工程的設計地表排水工程的設計要求:①填平坑洼、夯實裂縫。坡面產生坑洼和裂縫,往往是滑坡的先兆,也是導致嚴重滑坡的主要原因。大氣降雨、地表水就會匯集在坑洼處或沿著裂縫滲入土層,使土的抗剪強度降低,造成坡體滑動。因此,對坑洼和裂縫應仔細查找,認真夯填。②合理確定截水溝的平面位置。截水溝的平面布置,應盡量順直,并垂直于徑流方向。如遇到山坡有凹地或小溝時,應將凹地填平或與外側擋土墻相連,內側與水溝聯結,避免水溝內的水流越出或滲入截水溝溝底,導致水溝破壞。應該結合邊坡的區域地貌、地形特點,充分利用自然溝谷,在邊坡體內外修筑截水溝、平臺截水溝、集水溝、排水溝、邊溝、急流槽等,形成樹杈狀、網狀排水系統,以迅速引走坡面雨水。
3結語
論文對常用邊坡工程的處治措施進行了初步探討,指出了常用邊坡工程處治措施的適用性,然而隨著工程建設規模的不斷增大,邊坡高度增高,復雜性增大,對邊坡處治技術的要求也越來越高。可以預見,隨著科學技術的發展,邊坡處治技術將得到進一步的發展,并逐步趨于完善。
參考文獻:
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1 地基處理的定義與分類
1.1地基處理的定義
地基處理有著多種定義,其一是對建筑物和設備的基礎下的受力層進行提高其強度和穩定性的強化處理。其二是改善或加固地基的天然狀態,使之符合工程要求的技術措施。還有一種解釋,根據青冶工程(QYTC)技術人員的經驗,地基處理一般是指用于改善支承建筑物的地基(土或巖石)的承載能力或抗滲能力所采取的工程技術措施。
1.2地基處理的分類
地基處理主要分為基礎工程措施和巖土加固措施這兩類。基礎工程措施,不需要改變地基的工程性質,只需對地基工程做基礎施工措施;巖石加固措施,需要對地基的土和巖石進行加固,以改善其工程性質。
選定了適當的基礎形式,不需要改變地基的工程性質就可滿足要求的地基稱之為天然地基;如果是已進行加固后的地基便稱為人工地基。地基處理工程的設計和施工質量對建筑物的安全有著直接關系,要是地基處理不當,往往會發生工程事故,并且事后的補救措施都是比較困難。因此,確保地基處理工程質量是相當重要的,這就要求工程管理人員要對地基處理要求實行嚴格的質量控制和驗收制度。
1.3地基加固方法如下:
1.3.1置換法
將建筑物基礎地面以下一定范圍內的軟弱土層挖除,置換以良好的無侵蝕性及低壓縮性的散粒材料(土、砂、碎石)或與建筑物相同的材料,然后壓實或夯實。一般閘基用砂或碎石置換,稱砂墊層或碎石墊層。
1.3.2強夯法
強夯法指是指用重錘從一定高度下落夯擊土層使地基迅速固結的方法,其目的是增強軟弱基地的承受能力。固結法跟強夯法是一樣的,施工人員利用起吊設備,將20噸重左右的重錘也同樣提升到20米左右的高度使其自由下落,依靠強大的夯擊能和沖擊波作用夯實土層。強夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對一些非飽和的粘性土地基,一般采用連續夯擊或分遍間歇夯擊的方法,并根據工程需要通過現場試驗以確定夯實次數和有效夯實深度。
1.3.3排水法
排水法是采取相應措施使軟地基表層或內部形成水平或垂直排水通道,然后在土壤自重或外界荷載作用下,土壤中的水分迅速排出,使土壤固結。 如排水井法:
在地基內按一定的間距打孔,孔內灌注透水性良好的砂,縮短排水路徑,并在上部施加預壓荷載的處理方法。它可加速地基固結和強度增長,提高地基穩定性,并使基礎沉降提前完成。
1.3.4振沖法
振沖法是指使用振沖器加固地基,在砂土中加水振動使砂土密實。適合使用振沖法的土質有:粘性土、砂性土、淤泥質粘性土等。處理粘性土地基時,只能用振沖置換法,也就是通過置換填料來達到要求的密實度。而處理砂性土地基時,是利用振沖時孔內砂土坍陷而下沉方法擠密,常稱作振沖擠密法,相對密度可達70~80%以上,有的甚至可達92~95%,但還需要填入當地砂土。
1.3.5 灌漿
利用灌漿泵或漿液自重,經鉆孔把漿液壓送到巖石、砂礫石層、混凝土或土體的裂隙、接縫或空洞內的過程稱為灌漿。借助于壓力把漿灌漿液壓送到建筑物地基的裂隙、斷層破碎帶或建筑物本身的接縫、裂縫中的工程。通過灌漿可以提高被灌地層或建筑物的抗滲性和整體性,改善地基條件,保證建筑物安全運行。
2 地基處理在工程中的應用
2.1地基處理的設計
2.1.1地基處理設計是建筑工程設計工作的重要內容
地基基礎承受著建筑結構的各種作用,是保證建筑物安全性、可靠性的基礎。并且,工程建筑物的基礎造價一般情況下能占到建筑工程造價的百分之二十左右,對基礎設計進行合理的經濟預算,是工程造價成本控制的關鍵之一。
地基處理設計時,應考慮上部結構以及基礎和地基的共同作用,為了增加建筑物對地基不均勻變形的適應能力,必要時還應采取有效措施,加強上部結構的剛度和強度。對已選定的地基處理方法,應按建筑物地基基礎設計等級,選擇代表性場地進行相應的現場試驗,并進行必要的測試,以檢驗設計參數和加固效果,同時為施工質量檢驗提供相關依據。
2.1.2地基基礎設計,必須堅持因地制宜、就地取材、保護環境和節約資源的原則
根據工程勘察資料,綜合考慮結構類型、材料情況與施工條件等因素,精心設計。對于濕陷性黃土、多年凍土、膨脹土以及在地震和機械振動荷載作用下的地基基礎設計,應符合現行有關標準、規范的規定。當基礎處于侵蝕性環境或受溫度影響時,應符合國家現行的有關強制性規范的規定,采取相應的防護措施。在軟弱地基和嚴重不均勻土層上,宜采取措施,加強基礎的整體性和豎向剛度。盡可能采用天然地基,如地基較差,通過經濟比較,天然地基造價較高時,可采用樁基或其他人工基礎。
2.1.3地基基礎設計選型時應考慮的因素有以下幾點:
工程地質水文地質條件;上部結構類型和荷載情況,假如地基有足夠的承受能力,那么基礎分布方式可與豎向結構分布方式相同。但由于有時土或荷載的條件,需要采用滿鋪的伐形基礎;建筑安全等級、體型和使用要求,當建筑物的高度只有幾層時,墻下地形基礎和柱下的方形基礎結合使用,就足以把荷載傳給地基;建筑結構單元的劃分;鄰近建筑基礎和地下設施情況及其相對關系;地下室的設置及防水要求;材料供應和地方材料;施工水平和設備;工期及造價;抗震設防及其他特殊情況。
2.2地基處理方法
2.2.1地基處理的優劣,關系到整個工程的質量
合理的地基處理、上部結構設計,可以減輕和消除地基對上部建筑物的不利影響。目前,經常使用的地基處理方法有換填墊層法、強夯法、砂石樁法、振沖法、水泥土攪拌法、高壓噴射注漿法、預壓法、夯實水泥土樁法、水泥粉煤灰碎石樁法、石灰樁法、灰土擠密樁法和土擠密樁法、柱錘沖擴樁法、單液硅化法和堿液法等。
2.2.2地基處理方案的步驟
首先,大量搜集各方面的工程資料、地質條件及地基基礎的設計材料。
其次,根據建筑工程的結構類型、承受限度以及使用要求,并結合周邊環境及鄰近建筑物地形特點、土質特征、地下水文特征等因素,初步選定可供考慮的地基處理方案。同時,還應考慮地基與上部結構的相互作用。 然后對初步選定的各種地基處理方案,分別從處理效果、材料來源及消耗、機具條件、施工進度、環境影響等方面進行仔細的技術經濟分析和對比,根據安全可靠,施工方便,經濟原則,符合自己的實際情況,按照最佳的加工方法。要特別注意的是,每一種處理方法都有一定的適用范圍、局限性和優缺點,而不是萬
最后,因為地基土層的性質復雜多變,所以在確定地基處理方案時,工程技術人員要有過硬的技術操作能力,重大工程的設計更要請專家參加。就目前一些重大的工程案例來說,由于設計部門的工作人員缺乏經驗以及過分保守,加上工程技術人員技術不過關,給工程帶來嚴重損失。
2.2.3地基處理的維護
經過地基處理后,應在施工期間進行沉降觀測,必要時應在使用期間繼續觀測,用以評價地基加固效果和作為使用維護依據。
3地基的處理方法綜合應用
地基存在的問題往往相互關聯的,因此,除土質條件外,不同的構造物對地基的要求各不相同。單一的處理方法,由于受工期、資金等多方面限制,往往難以解決問題,如飽和軟粘土為軟弱土層,其作地基的主要障礙是含水量大(呈飽和狀態),因此沉降量大、承載力低、強度和穩定性差。要使其固結并具有足夠的承載力,一般情況下難以辦到,若單一采用堆載預壓來提高承載力,則短期內難見成效;若采用復合的方法,綜合發揮幾種方法的各自優勢,問題就不難解決。
地基處理技術是整個工程是否成功的關鍵。正確的地基處理、上部結構設計,可以減輕和消除軟弱地基對上部建筑物的不利影響。在建筑物施工中會遇到各種軟弱不良的地基,這種地基天然含水量過大,承載能力低,在荷載作用下容易產生滑動或固結沉降,以致造成建筑物的不穩性。如何采用合理的方法進行地基處理,滿足設計和使用要求,這是地基基礎工程中的關鍵性問題,工程技術人員要認真總結經驗,掌握好建筑地基處理技術,保障建筑工程施工的正常與安全。
參考文獻
[1] 地基處理和基礎設計.2012施工組織設計大全[新版]2012.
[2] 李慶廖翔.淺談軟弱基地處理方法.理工科論文。2011.1.16.
1、研究背景
建筑領域作為我國國民經濟的支柱產業之一,在很長一段時期是保證經濟和社會高速發展的首要條件。在過去的幾十年間,隨著使用年限的不斷增加,建筑物逐漸進入維修加固階段,導致了各地區工程事故的頻繁發生,這就促進了維修加固行業的興起和發展。而且隨著舊有建筑規模的不斷增大和步入中期使用年限,建設重點已經逐漸由建筑設計和施工轉向在役建筑物的維修、加固和改造等方面,且發展越來越快,已逐漸成為建筑業重要的組成部分。
2、研究手段
對在役建筑物的維修決策過程可以作為一個工程項目進行經濟評價,經濟評價的目的在于有效合理地利用有限資源,最大限度地提高投資效益,使決策具有有效性、科學性和準確性,任何工程項目的科學決策是保證項目成功的關鍵。經濟評價是投資項目可行性研究的重要組成部分,經濟評價分析報告是投資者決策投資的重要依據。選擇客觀、恰當的項目經濟評價方法對正確的進行投資決策起著關鍵性的作用。
(1)制定維修改造項目的實施方案
在對維修改造項目進行現場調查后,可以根據實際情況制定實施方案(不改造、改造、維修、增加面積的加固等),并運用數學工具對方案進行評價,確定可行方案及最優方案。
(2)對各方案進行財務評價,確定可行的方案。
采用財務評價方法,保留可行的方案,剔除不可行方案。對維修改造方案的經濟評價采用增量效益評價法,選用增量凈年值ΔNAV作為評價指標,ΔNAV>0的方案為可行方案。
(3)對維修改造項目的功能進行評價,并計算其功能系數
分析影響維修改造項目功能評價值的主要因素,用層次分析法計算功能的權重,對各方案分別采用模糊綜合評判的方法,得到各方案的功能評價值,根據公式計算各個方案的功能系數。
(4)計算各方案的成本系數
由于各備選方案的壽命期不同,可選用年成本()作為各方案的成本分析指標,成本在計算時一般包括建設成本和使用成本,為兩者之和。
在本文中,建設成本為維修改造方案的實施成本(維修改造成本)和預計停產損失(針對工業建筑而言),計算時應按年平均分攤的成本??紤]資金的時間價值計算公式:
式中 -第個實施方案的維修改造成本和預計停產損失之和,(萬元);
-依據第個方案實施后建筑物的剩余壽命(年);
-基準收益率,本文取=10%。
對于工業建筑物來說,維修改造方案年使用成本為設備的年運營費用與廠房維護費用之和減去改造后預期增量收益。對于普通民用建筑物來說,則沒有生產設備的運營費用這一項。在這里要注意的是,由于年使用成本不是等值的,應該計算整個壽命期內各年費用之和,然后再計算出各方案的等額年金作為年使用成本。計算公式:
式中 -方案計算期內第年;
-設備年運營費;
-建筑物年維護費用;
-預期年增加收益;
-復利支付現值系數;
-等額支付系列資金恢復系數。
計算各方案的年成本為:,再由式公式計算各方案的成本系數。
(5)計算各方案的價值系數
由以上計算出的和,由價值系數計算公式,計算出各方案的價值系數。
(6)確定維修改造方案中的最優方案。
由計算出的各實施方案的價值系數判定最優方案,即選擇價值系數比較大的方案為最優方案。
3、方案評價過程中有關參數的確定
(1)各方案成本的確定
運用增量效益評價法對維修改造方案作出可行性判斷,然后再利用價值工程原理進行維修改造各方案之間的比較優選。對于維修改造方案而言,評價的是各方案追加的投資所產生的經濟效益與功能提高水平,因此都具有相同的原有資產。為了便于計算,本文不對成本做詳細的劃分,只是按使用年限做了分攤。
(2)對于民用建筑剩余壽命的計算
對于一般的民用建筑物的剩余壽命的計算,可以按下式計算。
式中 -民用建筑物的損壞系數,一般取值1.4;
-房屋的折舊率,即房屋耐用壽命的倒數,隨結構類型的不同而取值。鋼筋混凝土建筑物的耐用壽命一般為50~100年,故取=0.02-0.01;磚混結構的多層住宅耐用壽命為50~80年,故取=0.02-0.0125。
4.通過增量效益評價法的結論對建筑物維修方法進行經濟評價
(1)通過計算維修改造項目投入的費用和產出的效益,進行多方案比較,對維修改造項目的財務可行性和經濟合理性分析論證,以此為建筑物維修決策提供科學可靠的依據。
(2)通過分析維修改造項目的一般性與特殊性,確定維修改造項目的經濟評價應采用"有無對比"原理,并且一般情況下采用增量效益評價法就能夠滿足經濟評價的要求。對維修改造項目各方案進行技術經濟分析,估算維修改造項目所用的投資及可能帶來的收益,計算財務評價指標,對各方案的直接經濟效益進行對比評價,由此確定項目的可行方案。
(3)在財務可行性分析的基礎上,考慮了功能與費用之間的關系,利用價值工程法將功能與費用、技術與經濟結合在一起進行經濟評價,實現以較少的投資獲得較大的功能,更合理實用,可操作性比較強。
(4)依據全壽命周期成本分析技術的特點和價值工程技術的特點,將全壽命周期成本分析理論應用于價值工程中,兩種技術的有機結合,是尋求最佳方案的理想選擇。
(5)對維修改造項目進行經濟評價時,全壽命周期成本為維修改造成本和維護成本。進行功能分析時,以建筑物的綜合功能為目標,綜合考慮經濟性能、社會性能、環境性能、安全性能和耐久性能的功能,從而使價值工程分析過程更加完善,更具有說服力。
(6)在進行功能分析過程中,運用層次分析法確定功能權重,運用模糊數學原理建立功能分析的綜合評判模型,確定各方案的功能系數。這兩種方法與價值工程相結合,不僅較好的反映了功能的模糊性,而且使功能評價的結果更有實用性。
本文的功能評價雖然是從建筑物的綜合功能進行了評價,但考慮因素仍有欠缺,如沒有將規模的大小及投資效果系數作為功能的一部分來進行分析,在以后的工作中,盡可能的考慮不同角度的影響因素來評價項目的功能,從而使評價方法更加完善。
參 考 文 獻