( 中国水利水电第一工程局有限公司 , 吉林长春 , 130000 )
摘要:针对某水利工程实际情况,对其施工过程中所采取的软基处理技术进行深入分析和研究,提出各项处理技术施工中需要注意的要点,旨在为类似水利工程的软基处理提供技术参考。
关键词:水利工程;软基处理;处理技术
对水利工程,软基比其它工程更为普遍,但软基造成的影响和其它工程基本相同,甚至更加严重。因此,在水利工程建设中,必须重视软基处理,根据工程实际情况,采取一种或多种相结合的软基处理技术。
1工程概况
某流域下游容易产生洪涝灾害,对此在这一流域的下游进行了水利工程建设,以期发挥出良好的兴利弊害作用。然而,还水利工程所在位置分布有大面积软基,根据地质勘察资料,从原始地面不断向下依次为:淤泥和淤泥夹砂层,层厚在10-12m范围内;中粗砂和砂砾石层,层厚在2-3m范围内;含砂淤泥层与粉质黏土层。考虑到软基不能直接作为天然地基,故需采取合理有效的工程措施加以处理。
2软基处理技术
2.1排水板
对于防洪堤基础,在做好清表、填压、铺砂后,方可开始设置排水板。该工程采用B型排水板,其规格尺寸为(100×4)mm,排水流量需达到25cm3/s以上,按照1m的排距进行布置,施工中需将其打入8-15m的深度,外露长度则要达到20cm以上,施工采用专门的插板机进行。
排水板施工完成后,按照以下标准进行严格的检查:(1)板位偏差,不超过3mm;(2)垂直度偏差,不超过1%;(3)施打回带率,不超过3%,同时不超过50cm;(4)外露长度,不小于20cm。在对排水板原材料进行质量检测时,应达到以下要求:(1)排水量,不小于设计值,即达到25cm3/s以上;(2)抗压强度,不小于设计值,即达到13kN/m以上。该工程排水板施工的总工程量可达1210km,根据现场实际情况,将其分成多段施工,每段的长度在100-150m范围内。在排水板施工结束之后,在其上部铺设一层厚度为50cm的砂,然后在砂的顶部铺设土工格栅[1]。
2.2桩基
该工程主要使用以下三种类型桩基:钻孔桩、旋喷桩与深层搅拌桩。其中,钻孔桩利用旋挖钻机成孔,孔径60cm,并采用泥浆护壁。将钻孔钻进到设计要求的深度后,开始清孔,然后放入钢筋笼,最后用导管进行水下浇筑,浇筑采用C25混凝土。其质量控制关键在于使钻孔的孔深、垂直度和钢筋笼等都符合设计要求,钻孔底部的沉渣厚度不超过规定值,在浇筑之前要进行检查验收,在混凝土达到龄期后开展相关测试[2]。
旋喷桩的施工主要采用旋喷机、搅拌机、灰浆泵和输浆管路进行。为保证地连墙完整性,施工主要采用二序法进行,即墙体分两次成型。其质量控制关键包括:孔位偏差不超过50mm,孔斜率不超过1%,水泥浆液在制浆池中的浓度不低于17%,喷射压力始终保持在1kPa以上,同时,包含旋转提升速度、流量和压力等在内的各项参数都要达到设计要求。
深层搅拌桩的施工主要采用钻机、搅拌机、灰浆泵和输浆管路进行,通过二搅二喷方法的应用连续成墙,其质量控制内容包括浆液浓度比例控制、喷浆压力控制、搅拌和喷射深度控制及搅拌和喷射时间控制。搅拌喷射要在前一根桩的水泥达到初凝之前结束,否则将使成墙不连续。
钻孔桩桩数为140根,需进行包含单桩竖向抗压静载试验、单桩水平静载试验和低应变试验在内的检验。参与第一项试验的桩数为7根,闸室与箱涵处钻孔桩极限承载力分别为900kN、1500kN,设计特征值分别为450kN、750kN,没有处在极限抗压状态的情况;参与第二项试验的桩数为3根,采用的最大荷载不超过140kN,桩基的承载力特征值结果为70kN,沿水平方向发生的位移不超过40mm;参与第三项试验的桩数为92根,桩身完整性良好的占比为67.4%,桩身存在一些轻微缺陷,但不会对结构承载力造成影响的占比为32.6%。
深层搅拌桩主要进行载荷试验,参与试验的桩数为3根,记作1#-3#桩,其中,1#桩试验时的承载力特征值为153kPa,设计特征值为125kPa;2#桩试验时的承载力特征值为125kPa,设计特征值也为125kPa;3#桩试验时的承载力特征值为140kPa,设计特征值为100kPa。
根据以上试验结果可知,该工程所用桩基的质量可以达到设计与规范提出的要求。
2.3框格梁
在岸坡的防护工程中,为加强联系并起到预期的分格作用,施工中按照7-8m的间隔距离设置框格梁,采用钢筋混凝土结构,并在马道台阶基础上进行纵梁的设置。横、纵梁的高度分别为400mm和600mm,纵梁底部和软体排之间直接相连。因受到河道长时间沉积的影响,局部底梁处在淤泥层中,和干砌块石同时受潮汐作用而产生一定程度的滑移变形现象。为对淤泥层进行改善,减小或避免滑动变形,先在局部抛填不少于50cm的碎石,然后在纵梁的的底部按照1m的间隔距离设置长度在4-5m范围内的松林桩,以此为底梁提供可靠支撑,杜绝滑移的产生
[3]。
2.4软体排
软体排施工工序包括:预制块预制、现场编排、装运、定位、下沉、联结和固定。预制块采用C25混凝土,单块尺寸为:长×宽×厚=400mm×400mm×160mm,当预制块在岸坡上进行集中预制时,需要根据设计要求提前埋设好丙纶绳。现场编排是指在联锁预制好的预制块后,将其和软体排通过绑扎连接到一起,以此形成一个可直接进行铺设的单元。装运是指采用专门的船只对软体单元进行运输,将其运输至指定的下沉地点。考虑到处在感潮河段当中,故在运输过程中要以涨潮和退潮过程中的实际水位来确定。定位和下沉是指在软体单元到达下沉的地点后,按照岸上的标记,采用一端是斜坡的船只,对上游已经固定或已经下沉至指定位置的单元进行联锁,然后使船体开始下移,使软体排下沉。联结和固定是指将侧边软体排和梁底部联结到一起,同时相邻软体排之间也进行侧边联结,以此在水底形成完整的构造。
2.5土工防渗膜
对于迎水面的防渗处理,不仅要采用填筑粘土的方式,而且还要进行土工防渗膜施工,采用两布一膜的方法。其质量控制内容包括:铺设前认真检查土基表面的压实度与平整度,并在施工中予以严格控制;确定适宜的焊接技术参数,并加强焊接工艺控制;焊接完成后进行严格检验,同时加强成品保护;铺设完成后需要在膜的表面覆盖一层土料,对此,要对土料的级配与回填施工工艺进行严格的控制[4]。
3结语
综上所述,因该水利工程下游分布大面积冲洪积层,很多建筑都处在软基之上,所以采取合理有效的软基处理技术至关重要。目前,该工程的软基处理施工已经完成,并取得了良好效果,印证了该工程所用软基处理技术的合理性与可行性,可以为类似工程提供技术参考。
参考文献:
[1]魏广华,郑艳新.水利工程施工中软基基础的处理技术分析[J].水利科学与寒区工程,2020,3(01):128-129.
[2]魏安翔,王洪锋.软基处理技术在港口航道护岸工程中的应用研究[J].中国水运(下半月),2018,18(12):142-143.
[3]白士杰,韩伟涛.软基处理技术在水利施工中的应用问题及对策[J].中国新技术新产品,2018,10(06):95-96.
[4]任希军,张雪青.水利工程施工中软基基础的处理技术研究[J].农业与技术,2017,37(16):92-93.