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關鍵詞:生活污水;濕地處理;工藝流程
一、概述
盤錦鼎翔集團現有常住人口1.2萬人,平均日排放污水1萬m3,多年來一直采取自然排放的方法,進入雙臺子河流域,對流域水質、周邊地區及空氣環境質量造成了很大的污染。同時,現有的排水系統淤積滲漏嚴重,區外采用明渠排放,給人民生活環境造成不良影響。
建設鼎翔集團人工濕地污水處理可使境內水系的水質得到極大的改善,逐步緩解和消除對環境的污染,保護本地區的生態環境。同時與城市生態建設緊密結合,增加城市水面、綠地面積與景觀用水量,對于改善盤錦市生態環境,營造親水文化氛圍,提高盤錦市整體形象具有十分重要意義。
二、處理規模
盤錦市鼎翔集團污水處理規模為:10000m3/d,小時流量按500m3/h設計。
三、設計水質
3.1原水水質
根據盤錦市環境監測站的分析,污水水質為:COD110-138mg/l,BOD536-50mg/l,SS50-80mg/l,NH3-N18-24mg/l,TP1.5mg/l,pH8.05。
3.2出水水質
根據盤錦市總體規劃,出水水質達到遼寧省污水綜合排放標準(DB21/1627/2008)中Ⅰ級標準,COD50mg/l,BOD530mg/l,SS70mg/l,NH3-N5mg/l,TP0.5mg/l,pH6-9。
四、生活污水濕地處理技術工藝
4.1概述
污水的人工濕地處理是近年來發展起來的一種新型的污水處理技術,是一種人工建造和監督控制的與沼澤類似的地面,它的基質通常是碎石,植物生長于碎石床介質中。這種濕地系統是在一定長寬比及底面有坡度的洼地中,由填料、土壤和種植在表面具有處理性能好、成活率高、抗水性能強、生長周期長、美觀及具有經濟價值的水生植物(如蘆葦)形成一個獨特的生態系統,污水在系統中流動,通過填料、土壤、植物和微生物等的共同作用,對污水進行凈化處理,因此人工濕地在處理污水中具有高效率、低投資、低費運轉、處理效果好、維修費用低的特點。
4.2工藝流程
4.3工藝流程及工藝參數簡述
管網收集到的生活污水首先經過格柵進入集水池,然后由污水提升泵將污水提升到曝氣生物濾池。經過曝氣生物濾池處理后,出水COD≤96mg/l,BOD5≤40mg/l,SS≤56mg/l,NH3-N≤19mg/l,TP≤1.2mg/l。
污水經過曝氣生物濾池處理后進入沉淀池,沉淀池出來的污水進入潛流人工蘆葦濕地處理系統。
該工程構筑潛流濕地3.3hm2,設計負荷0.3m/d的潛流濕地,采用水平潛流運行模式,底部鋪設防滲膜,床體中下層、第二層、第三層及第四層均鋪碎石,上層鋪熟土,表面種植蘆葦。潛流人工蘆葦濕地處理系統處理結果:出水COD≤50mg/l,BOD5≤30mg/l,SS≤10mg/l,NH3-N≤5mg/l,TP≤0.5mg/l。
為提高水資源利用率,將經過潛流濕地處理的污水,經過二級泵站(Q=400m3/h,H=10m,N=22kW)提升至景觀濕地-國壩南側的蘆葦濕地進行深度處理。蘆葦濕地出水直接排入人工湖,經處理后的污水排入遼河。最終出水:COD≤50mg/l,BOD5≤10mg/l,SS≤10mg/l,NH3-N≤5mg/l,TP≤0.5mg/l。
五、結束語
為使環境保護的步伐能夠與經濟發展同步,興建盤錦鼎翔集團污水處理廠,徹底消除污水對河流水域的污染,保護生態環境和人民的身體健康,同時,將處理后的污水回用于景觀濕地建設,提高了水資源的利用率,它將產生顯著的社會效益、經濟效益和環境效益。
[論文摘要]地基處理的研究一直是土木工程的一個熱點,常用的軟弱地基處理方法分四大類,應綜合考慮選擇合理經濟的方法。
我國《建筑地基基礎設計規范》(GB 50007—2002)中規定,軟弱地基系指主要由淤泥、淤泥質土、沖填土、雜填土或其它高壓縮性土層構成的地基。它是指基本上未受過地形及地質變動,未受過荷載及地震動力等物理作用或土顆粒間的化學作用的軟粘土、有機質土、飽和松砂和淤泥質土等地層構成的地基。
1.軟弱地基加固處理方法
軟弱地基的加固處理[1],按其原理和作法的不同,可分為以下四類:
1.1排水固結法
排水固結法又稱預壓法,其包括堆載預壓法、超載預壓法、真空預壓法、真空與堆載聯合作用法、降低地下水位法和電滲法等多種方法;通過在預壓荷載作用下使軟粘土地基土體中孔隙水排出,土體發生固結 ,土中孔隙體積減小,土體強度提高,達到減少地基施工后沉降和提高地基承載力的目的。
1.2振密、擠密法
振密、擠密法有表層原位壓實法、強夯法、振沖密實法、擠密密實法、爆破擠密法和土樁、灰土樁等多種方法;采用一定措施,通過振動和擠密使深層土密實,使地基土孔隙比減小,強度提高。
1.3置換及拌入法
置換及拌入法有換填墊層法、振沖置換法、高壓噴射漿法、深層攪拌法、褥墊法等多種方法;采用砂、碎石等材料置換軟弱土地基中部分軟弱土體或在部分軟弱土地基中摻入水泥、石灰或砂漿等形成加固體,與未被加固部分的土體一起形成復合地基,從而達到提高地基承載力減少沉降量的目的。
1.4加筋法
加筋法有加筋土法、錨固法、樹根樁法、低強度砼樁復合地基法、鋼筋砼樁復合地基法等多種方法。通過在土層埋設強度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達到提高地基承載力,減小沉降,維持建筑物穩定。
以上方法的原理、適用范圍及工程實例可參考殷宗澤、龔曉南主編的《地基處理工程實例》[2]一書。
2.軟弱地基處理方法的選擇
在地基處理中,我們要遵循的原則是:技術先進、經濟合理、安全適用、確保質量[3]。可根據以下條件進行選擇:
2.1地質條件
不同的方法適用于不同的地質條件,可參看規范。
2.2設計施工條件
設計時應考慮工期及用料情況:工期不宜安排得太緊;時間充分,施工時地基穩定性好,遺留問題少。工程用料要求就地取材。施工時應采用科學的管理方法。
2.3場地環境條件
要考慮施工時對周圍環境的影響。如:新填土會擠壓原有道路、房屋,產生側向位移或附加沉降;用砂樁、砂井時,施工有噪聲,靠近居民點會擾民;采用降低水位法時,要考慮引起周圍地基的下沉和對周圍居民用水的影響故應預先調查或做隔水墻,并考慮施工后注水復原的問題;采用填土堆載時要有大量的土料運進運出工地,會影響交通和環境衛生;打石灰樁、灌注藥物或采用電滲排水時,會污染周圍地下水,應慎重對待。
2.4結構物條件
要考慮結構物的等級、結構體系、斷面形狀、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素對所選擇加固方法的影響,特別是有地下結構物(地下室、涵洞、地鐵等),或者結構物高低不同、沉降不均時,應當特別注意。
3.地基處理技術的創新
近幾年來,世界各地因地制宜的發展了許多新的地基處理方法。
3.1。 添摻外加劑方面[4]
以前的地基處理方法大多從機械設備著手,從而建立某種工法,而從材料入手提高地基處理質量和效果的較少。高性能土壤固化劑土壤混合后,特別是與高含水量和富含有機質的淤泥發生一系列物理化學反應,形成相互連接的網狀結構,從而提高固化土的強度,減少地基變形。通過室內實驗和現場試驗證明,用高性能土壤固化劑作地基處理特別是對軟弱地基的處理很有效,比普通水泥加固效果好的多,此項技術在國外應用已相當普遍已有很成熟的研究機構和公司,但在國內尚屬起步階段。
3.2 綜合應用水平方面
重視多種地基處理方法的綜合應用可取得較好的社會經濟效益。
真空預壓法與高壓噴射注漿法結合可使真空預壓應用于水平滲透性較大的土層,而高壓噴射注漿法與灌漿相結合使糾偏加固技術提高到一個新的水平[5]。
單用動力固結法(俗稱強夯法)處理飽和軟粘土地基時卻極易產生“橡皮土”現象,難以達到預期效果。為此,巖土工程界將強夯法和排水固結法結合起來,開創了“動力排水固結法”這項新技術[6]。
3.3.可持續發展方面
我國《建筑地基處理技術規范》JGJ79—2002已經將粉煤灰正式列為換填墊層法可采用的一種墊層材料。
渣土樁又稱“孔內深層夯擴擠密樁”,是一種新型地基處理方法,其充分利用建筑垃圾,變廢為寶,施工現場干凈無污染。
地基處理技術還被用于防止有害物滲出液污染地下水以及防止其他已被污染區域地下水的流動造成污染擴散。近期出現的處理新技術是讓被污染的地下水通過含有將地下水中有害物變性、吸收及降解的鐵屑或碳顆粒的活性截水墻PRB使地下水得到凈化[7]。
4.結語
我國地基處理技術發展很快,但還有許多方面需進一步研究:
(1)發展現場監測技術的研究。
(2)發展測試技術的研究
(3)促進地基處理理論方面的進一步發展。
(4)完善工法的質量檢驗手段。
(5)發展地基處理新技術,提高地基處理技術的綜合應用水平的研究。。
(6)要因地制宜合理選用處理方法。正確評價各種地基處理方法的適用性。
(7)研制新機械新材料,提高施工工藝,實現信息化施工的研究。
(8)深化施工管理體制改革,重視專業施工隊伍建設。
參考文獻
[1] 顧曉魯,錢鴻縉,劉惠珊,汪時敏.地基與基礎[M] 北京:中國建筑工業出版社,2003,(15):576
[2] 殷宗澤,龔曉南 地基處理工程實例[M] 北京:中國水利水電出版社,2000(1):14~17
[3] 陳莞爾 軟弱地基加固方法的合理選擇[J] 地基基礎,2004
[4] 於春強,鄭爾康 高性能土壤固化劑及在地基處理中的應用[J] 第九屆土力學及巖土工程學術會議論文集2003
[5] 朱祖梁, 黃光明 軟土地基處理方法的實例分析[J] 中國煤田地質,2005,6
【關鍵詞】房建工程,地基處理,問題,解決策略
中圖分類號: TU47 文獻標識碼: A 文章編號:
一、前言
房建地基處理,實踐性強,社會性廣,是一件復雜的系統工程。采取合理的房建地基技術,能夠切實保障土質軟弱的地基不變形,保障房屋不因水流作用而下陷,保障房屋不因地震等自然災害而輕易失穩,對房屋地基強度和穩定性有著非常關鍵的意義。
二、我國房建地基處理技術的發展現狀
地基處理技術按處理時間分類,包括臨時處理和永久處理;按地基處理深度分類,包括分淺層處理和深層處理;按處理方式分類,包括化學處理和物理處理。我國地基處理技術,在50年代自前蘇聯引進,與我國房建工程特點不斷融合,逐步形成了符合我國國情的地基處理技術新體系,許多處理技術措施已得到較為成熟的發展,部分創新技術在世界領域遙遙領先。新發展主要體現在以下兩個方面:
第一,研究開發出了深層攪料、塑料排水版法、石灰樁等方法,并在實踐工程中得到廣泛應用。建筑廢料和建筑垃圾,并不是直接處理后扔掉,采取廢物利用,加強資源的利用率。廢鋼渣被利用開發成鋼渣樁復合地基,而城市建筑垃圾則被利用開發成碴土樁復合地基,不但堅固,更能節約成本。這些措施,有利于提高資源利用率,減少污染,節省工程時間和工程成本,促進城市建設。
第二,創新了各種更符合社會發展和建筑要求的處理技術。比如托換技術,大剛度的柔性樁復合地基,鋼筋混凝土疏樁復合地基,鉆孔壓漿成樁法,這些新技術層出不窮。再比如,大直徑灌注樁越來越多地應用在軟土、黃土等地基建設中,少污染低成本,適合我國的土質,更夯實了地基。地基處理技術,因此不但有利于房建工程的質量保證,更有利于項目預算的降低。
三、常用的地基處理技術方法
1.預壓法
該法適用于軟黏土、粉土、雜填土、泥炭土地基,基本方式為預先對地基施加一定靜荷載,壓密地基土,然后卸除荷載。目的在于排除土體中的孔隙水,土體慢慢固結,提高軟弱地基的承載力,同時減少建成后的沉降量。該方法使用機具十分簡單,可以直接就地取材,而且工期短,造價低。地基土層的滲透特性、厚度以及預壓荷載的大小等因素,可按照地基固結理論對其計算預計,然后決定出預壓所需的時間。在具體施工過程中,應當嚴密監測地面沉降以及土中孔隙水壓力的消散情況,靈活控制預壓。
2.換土墊層法
適用于淺層軟弱地基及不均勻地基處理。基本方式為挖除淺層軟土,用強度較高、壓縮性較低并且沒有侵蝕性的材料,進行分層夯實。目的在于提高持力層的承載力,減少部分沉降,有效消除濕陷性和脹縮性,改善土的可液化性能。在寒冷地區,可采用砂墊層,有效防止地基土的凍脹。在膨脹土地基中,則可用來消除其脹縮作用。
3.振沖法
振沖法,也叫振動水沖法,適用于處理松散砂卵石、砂土、粉土、粉質黏土、素填土和雜填土等地基。基本方式是利用起重機將振沖器吊起,啟動潛水電機帶動偏心塊,使振動器產生高頻振動,并啟動水泵,通過噴嘴噴射高壓水流,在邊振邊沖的共同作用下,把振動器沉到土中的預定深度,經過清孔之后,從地面向孔內逐段填入碎石,使其在振動作用下被擠密實,達到要求的密實度之后,就可以提升振動器,循環操作直到地面,在地基中形成一個大直徑的密實樁體與原地基構成復合地基。目的在于提高軟弱地基的承載力,同時減少建成后的沉降量,此加固方法快速而經濟,非常有效。
4.強夯法
基本方式是在地基表面施加振沖力以擊實淺層土,通過質量8到10kg的重錘從10到20m的高度自由下落所產生巨大的夯實能,對土體產生很大沖擊力,夯實土體。目的在于提高土體強度,同時降低壓縮性。適用于砂性土、非飽和黏性土及雜填土地基,對于非飽和的黏性土地基,可連續夯擊或分遍間歇夯擊。該法可用在陸上施工和水下夯實,操作簡單,工期短,成本低,加固效果好。但施工噪聲大,震動大,不利于周邊現有建筑物,因此不適合房屋密集區。
5.樁基礎處理法
樁基礎處理法,比較古老,在樁型創新和施工工藝進步方面,其發展進步突飛猛進。樁基礎形式很多,適用性和實用性大不相同,是地基處理技術中非常重要的組成部分。
(一)土樁及灰土樁,廣泛應用于我國華北和西北地區,是由樁間擠密土和填夯的樁體組成的人工復合地基。基本方式是在基礎底面形成若干個樁孔,再填入土或灰土,并進行分層夯實,實現地基承載力、水穩性的提高。此法適用于處理地下水位以上,深度5到15m的濕陷性黃土或人工填土地基。可用來消除濕陷性黃土地基的濕陷性,但是對于地下水位以下或是含水量超過25%的地基土,則不宜采用此法。
(二)砂樁屬于散體樁復合地基,適用于擠密松散砂土、素填土、粉土、黏性土、雜填土等地基,又稱擠密砂樁或砂樁擠密法。基本方式是通過振動、沖擊或水沖在軟弱地基中成孔后,然后把砂擠入土中,形成大直徑的密實砂柱體的加固地基。砂樁法。對于飽和黏土地基,應通過現場試驗后再確定是否采用,如果工程對變形控制要求不嚴的話,可用此法。此法還可用于可液化的地基處理。
(三)水泥粉煤灰樁是高黏結強度樁,由水泥、粉煤灰、高黏結強度樁、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成,同樁間土、褥墊層一道組成復合地基,適用于砂土、粉土、雜填土、黏土、淤泥質土等地基,可應用于獨立基礎、條形基礎和筏基。對淤泥質土,則需要按照地區經驗或現場試驗,來確定其適用性。此方法適用性比較廣,承載力提高幅度比較大,施工操作簡便,工期短。
(四)混凝土樁,即用包括普通鋼筋混凝土和預應力混凝土在內的混凝土制成的樁,樁的截面有方形、矩形、圓形和環形等,其中方形截面樁和環形截面樁最常用。混凝土樁應用面廣,施工便捷,可操作性較強,樁體強度較高,耐久性良好,造價成本低,適用很多地基土處理,廣泛用于水利建筑、工業建筑、民用建筑和橋梁的基礎工程,也可用在邊坡及基坑支護的抗滑或隔水工程。
另外,除了以上五種地基處理技術方法,還有其它方法。降低地下水位法及電滲法,基本方式是排水固結處理地基。擠孔內夯擴樁法、密砂石樁法、夯實水泥土樁法、爆破擠密法、深層攪拌法,該類方法都是利用振動、擠壓,減小被壓地基土體孔隙比,提高強度。加筋土法、樹根樁法、錨固法,此類方法都是通過改善土體的工程性質,實現地基承載力的提高和沉降的減少,增強地基的穩定性。
四、房建地基處理中的常見問題及解決策略
1.常見處理問題
地基處理技術正在飛速發展中,但實踐工作中仍然存在若干亟需改善的不足之處,主要體現為以下四個方面:
(一)前期準備工作不充足
房建工程前,施工企業應詳細勘察房建施工場所的地理環境,全面了解其土質、水文、地貌、地形等各情況,對相關影響因素進行一一備案,同時尋求對措,預測潛在風險,提出預防策略。實踐工程中,由于工期緊任務重,許多施工企業并沒做好充足的前期準備工作,施工過程中面臨突況,不得不停工考察,浪費工程時間,加大項目成本。
(二)降水防預工作不到位
降水是房建工程施工企業應重視的問題,降雨量的多少和降雨的時間對工程項目的質量和進度有著直接的影響。但實踐工程中,降水預防工作通常被忽視,防預措施沒有或者不到位,一旦發生大量降水,將對房建工程造成極大破壞。另外,降雨的數據分析不夠準確,將對地下水水位變化產生不利影響,形成對地基的潛在威脅。
(三)全面性勘察的缺失
房建項目施工中,應隨時監測周圍環境的變化及地基問題,這些變化和因素短期內不會對宏觀施工環境造成重大改變,但會最后累積成大變化,成為大問題。但在實踐工程中,施工企業過于注重工程的工期及經費,輕視全面性勘查的意義,構成工程項目的潛在威脅。
(四)地基障礙物的調查力度不夠
在房建地基的建設中,有時會遇到電力及通訊中使用的各種管道,這就是地基障礙物。施工企業應該重視這方面的布置,及時采取措施,繪制草圖,尋找新的解決方案,否則,可能導致其他部門的干預和居民的反感,影響工程項目的正常運行。
2.解決策略
(一)施工前,應當仔細勘察周圍的地形、地貌、水文及土質等環境因素,并將資料整理做好備案,留作備用。還應全面勘察周圍的建筑物和施工條件,為處理技術做好前期準備工作。
(二)應了解工程所在地區的降雨情況,對降雨季節和降雨量進行準確的參數分析,采取相應的措施,做好針對性的水層漏水預防工作。還應充分考慮降雨時對地下水位可能造成的影響,杜絕地基坍塌發生,杜絕不必要的損失。
(三)全面分析工程項目的實際情況,選擇最優方案,重視施工中的細節問題,建立統籌規劃的分析方法,全面管理施工的各個方面,不可過分注重工期而忽略工程質量。
(四)房建施工前,應詳細勘察地基障礙物,減少對施工過程所造成的干擾。還應對施工質量進行嚴格把關,全面分析施工過程中的各影響因素,嚴格審核,實現全面監督。
五、結束語
對房建地基進行處理中,應對施工現場合理分析,采取適當的地基處理技術,發現問題,采取針對性策略,進行妥善處理。應當按照質量標準要求,進行房建地基處理工作,從大環境著手,重視細節,確保穩定夯實的地基,從根基上為工程項目的施工做好鋪墊,高效率低成本地完成工程任務和要求。
參考文獻:
[1]朱治國.地基處理技術綜述.[期刊論文]《科技情報開發與經濟》.2011
快速
論文摘要:灰巖地區地質條件較為復雜,溶洞、溶穴、溶槽、溶溝及構造帶等普遍發育,因此在灰巖地區進行基礎方案選型及施工確實存在較大困難,選擇不當會造成嚴重的安全隱患及質量安全事故。本文結合工程實例,在充分了解場地的地質和水文條件的基礎上,對某大型工業項目基礎方案進行了分析比較,最終選用了強夯法處理,并對其處理效果進行了論述
快速
1、工程實例
快速
1.1 工程概況
擬建工程為某大型鋁廠廠房建設,廠區位于河南安陽林州市,廠區占地面積1200余畝。廠區內擬建建筑物主要包括工業車間及其配套設施,最大單體荷重150000kN,原設計擬采用鉆孔灌注樁基礎。
1.2 工程地質條件
本場地地貌單元上屬于低山丘陵區,該區表層主要被耕土覆蓋,局部地段灰巖出露;其它地段埋深約1-6m以淺為第四系中更新統坡積地層,以粉質黏土、黏土為主;以下為奧陶系中統灰巖。從地質條件來看,本場地巖溶發育一般,多溶蝕溝槽、石芽,分布較多被粉質黏土充填的小溶洞、溶穴。地層巖性及特征見表1:
表1 地層巖性特征一覽表
地層 巖性 埋深(m) 特征描述 承載力(kPa)
1 粉質黏土 1-6 褐紅色,可塑-硬塑。見短條帶狀高嶺土,見大塊漂石。 200-250
2 強風化灰巖 2-10 以大塊孤石或灰巖石芽為主,組成極不規律,局部以碎石夾粉質黏土為主。巖芯呈碎塊、短柱狀,長度約8-15cm,裂隙較發育。 400
3 中-弱風化灰巖 - 厚層狀構造,結構部分或未破壞,局部含有被粉質黏土充填的溶穴。 1000-2000
1.3 水文地質條件
場地內地下水位埋深較深(大于30米),可不考慮對基礎設計施工的影響。
2、地基基礎方案選擇
本場地巖溶發育一般,未發現大的空洞式溶洞,但場地內基巖面埋藏深度和強風化灰巖、小溶穴、溶洞分布極不均勻,這對于有效控制擬建建筑物不均勻沉降極為不利,需要選擇合理的地基基礎型式和地基處理方案避免不均勻沉降的發生。根據以往類似工程經驗,在灰巖地區基礎方案可采用鉆孔灌注樁基礎,但本場地基巖面起伏太大,局部出露,局部埋深達10米,且基巖面呈石牙狀分布,極不規律,樁端持力層不好控制,若采用鉆孔灌注樁,需每樁設置勘探孔進行勘察驗證,經濟、工期等因素上不盡合理,而且淺層地基土局部夾有大塊孤石,個別直徑大于5米,施工成孔有一定困難。
強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度粉土、黃土、雜填土等地基,特別是處理非均勻回填地基,具有地基加固明顯,施工工期短,節省工程投資等諸多優點。強夯處理后的地基密實性、均勻性、承載力均可得到顯著提高。在技術可行的前提下,綜合考慮工期、經濟等因素,對大面積填方區、覆蓋層厚度較大非填方區均可采用強夯法地基處理。
本工程場地面積較大,且場地地形起伏較大,最大高差約50m,存在較大面積的填方及挖方區,且本場地完整基巖面起伏較大,灰巖破碎帶分布不均,對于建筑物不均勻沉降不好控制。結合場地地質條件、建筑物荷載特征及各建筑物設計標高,以技術可行、經濟合理為原則,最終建議采用強夯法地基處理。強夯法不僅施工效果好、而且可以就近取材,保持場地本身的土石方挖填平衡,大幅度節約投資,還大大縮短了工期,為工業項目的投產運營爭取了寶貴的時間。
3、社會及經濟效益
1)本工程所建議的強夯法地基處理,在施工過程中未出現任何異常情況,經檢測,處理后的地基土均勻性、承載力等均能滿足設計要求,竣工后經過3年多的使用,業主反映良好,通過對建筑物沉降觀察,沉降及變形量均滿足規范要求,取得良好的效果。
2)本工程若采用鉆孔灌注樁,保守估計工期在8個月左右,而采用強夯法地基處理,施工周期較短,實際完成地基處理只用4個月,大大縮短了工期,施工完成后,從現場反饋回的信息表明,工期,質量等都得到了保證,取得了良好的社會效益。
3)本工程建議采用的強夯法地基處理,工程投入較小,保守估算,與鉆孔灌注樁比較,節約成本在40%以上,取得了良好的經濟效益。
4、結語
灰巖邊坡場地不能盲目的根據以往類似工程經驗而提供沒有針對性的地基基礎方案,而應該根據不同工程、不同場地地層條件,精勘細測、科學分析比較,最終得出既經濟又合理的方案。本工程針對灰巖山區邊坡場地的具體場地條件、工程地質條件,依據有關規范和已有資料、經驗的基礎上,建議采用強夯處理填土地基的地基處理方案,既可達到所需承載力要求,又能保持場地本身的土石方挖填平衡,可顯著的節約投資和縮短工期,該方案在類似的工程中具有較好的借鑒意義及推廣前景。?
參考文獻:
[1]中國建筑科學研究院,建筑地基處理技術規范,中國建筑工業出版社,2002
【關鍵詞】地下建筑,抗浮技術,措施探討
中圖分類號:TU198文獻標識碼: A 文章編號:
一.前言
隨著城市和建設進程逐步加快,各種地下建筑逐漸出現,這些建筑在進行設計施工和正常的運行中,由于一直基本處于下下,很容易受到來自各種地下水的侵蝕,地下水對整個地下建筑有著十分重要的影響,因而,在建筑施工和竣工后的使用中,要做好各種抗浮措施,如此,可以更好的防止地下墻體發生裂縫或者是軟化坍塌,對確保整個地下建筑的安全和工程質量有著十分重要的作用。
二.地下水對地下建筑的危害探究
1.地下水水位變化對建筑工程的危害。地下水的水位一般會受到降水,季節變化等因素的影響而產生水位的升降,地下水位的上升下降,會對整個建筑結構的設計產生極其消極的影響,。首先,當水位上升的時候,不僅僅會造成地震沙土液化速度加快,規模擴大,更會使得建筑結構下的巖土發生斷裂,變形扭曲,滑坡,崩塌等多種地質災害,嚴重降低了整個建筑結構中基礎地基的承載能力,不利于整個建筑結構的穩定,不利于整個建筑結構抗震性能的增強。其次,地下水的過大下降,常常誘發地裂、地面沉降、地面塌陷等地質災害以及地下水源枯竭、水質惡化等環境問題,對巖土體、建筑物的穩定性和人類自身的居住環境造成很大威脅。最后,地下水的凍脹也會對建筑結構的設計產生消極影響,主要表現在,當凍脹的地下水升溫使得水浸濕和軟化巖土時候,會使得地基土質的強度會大幅度降低,使得建筑物的沉降幅度變大,地基容易發生很大幅度的變形,造成建筑結構的穩定性差。
2.地下水會對建筑物的建筑構件造成很大的侵蝕性。地下水會對建筑構件中的混泥土,可溶性石材,和建筑主體中的管道,金屬構件等造成很大的腐蝕和侵蝕,不僅僅會加快各種構件的老化,壽命縮短,更大幅度降低了整個建筑結構的穩定性和剛度。
3.地下水的水力狀態容易發生改變,會使得在飽和的砂型土質的建筑結構設計變得更為艱難。當水力發生變化時候,土質的效應力大幅度降低,容易形成流砂,使得建筑結構下的土體發展流動,造成地表地基的坍塌,威脅建筑結構的穩定。
三.地下水對地下建筑結構設計的受力影響
1,地下水對地基基礎設計中應力計算的影響
在地下建筑結構設計中,最關鍵是要確保地基的穩定,進行地基設計時候,首先要做到的就是要精確計算出自重應力和附加應力。在計算地基任意深度的自應重力時候,要以地下水位為分界線,地下水上面的土質,一般采用的是土質的自重應力。如果地基位于地下水的下面,那么,地基在水下的砂性土需要綜合考慮到地下水的浮力作用。如果還是粘性土質則變得更為復雜,需要根據不同的情況而定,一般認為,如果在地下水下面的粘性土質的液性指數不小于零,那么,此時土質會是一種流動的狀態,每個土質顆粒之間有很多自水,這種情況下,土體便受到了地下水的浮力作用。因此,在進行地下水位之下的自重應力的時候,要根據實際情況,綜合考慮,分析確定是否需要將地下水的浮力納入其中。如果液性指數在零之下,那么土質會保持在固體的狀態,土質就不會受到地下水的浮力,在實踐操作中,一般都會按照不利的狀態來進行綜合考慮分析。
2.地下水對天然地基承載力的影響
在建筑結構地基的設計中,要做好天然地基承載力的計算,地下水對地基有著十分重要的影響作用,一般而言,都會表現在兩個方面,其一,位于地下水位之下的土質,會很容易失去表觀凝聚力,而這種凝聚力多半是由毛細管和弱結合水所形成的,當失去凝聚力的時候,會使得土質的凝聚力大幅度降低。其二,當受到地下水的浮力時候,土質將會很大程度的降低了自身的凝聚力,也因此會使得建筑結構設計中地基的的綜合承載力變弱。在實際建筑結構設計中,都會假設地下水水位上下的土質強度都是一樣的,只是單一的考慮到地下水的浮力對土質的承載力產生的影響,當建筑結構設計的地基持力層在地下水位下面,而且不具有透水性,那么,不管基底上層的土質是否具有透水性,都統一使用保護重度,當地基的持力層具有透水性的時候,可以將有效重度納入范圍。
五.抗浮設計方案與具體措施
除箱形基礎和內部無柱的地下構筑物外,采用片筏基礎的地下室的結構一般難以滿足整體抗浮的剛度和強度要求,故將地下室劃分為若干結構單元進行抗浮驗算是合理的,抗浮設計需結合結構單元抗浮驗算的結果選擇或調整結構抗浮方案及措施。抗浮方案及措施有:
1.主體工程采用樁(挖孔樁除外)基礎時,單層地下室或裙房地下室可用樁協助抗浮,因為受地下水變化的影響,該樁可能抗拔也有可能承壓。
2.主體工程采用天然地基時,單層地下室或裙房地下室可采用加大恒載(如覆土)抗浮,或將單層地下室和裙房及裙房地下室的結構處理成垂直荷載作用下的子框架結構支承于主體結構上,由主體結構協助抗浮。后者需修正原設計對應于子框架的梁柱內力與配筋和主體結構中支承子框架的節點的梁柱端的內力和配筋,修正的原則是取二次設計中承載力大的配筋和截面。主體結構離支承子框架節點較遠的梁柱端內力受影響較小,一般可以不必修正。
3.抗浮錨樁協助抗浮。如圖1,抗浮錨樁的結構設計方法基本上同錨桿,適用范圍比較大。常用于大空間、大面積的單層地下室或裙房地下室及地下構筑物抗浮,當水壓力較大時,用分布抗浮錨樁無梁地下室底板的方案易于設計且比較經濟。
4.地下罐體的抗浮設計應注意其基礎或基墩在地下水的影響下可能受壓也可能受拉,要做兩個方向受力的強度驗算。
5.在必要時要做抗浮樁或抗浮錨樁的撥和壓的雙向受力驗算,承壓驗算宜考慮樁土協同工作,樁主要起抗傾斜作用,注意抗浮驗算單元應與協助抗浮的方案吻合,位于地下水位以下的室外抗浮覆土要扣除地下水的浮力,懸挑出室外的地下室底板可以適當考慮上面覆土的內摩擦角按倒梯形截面計算抗浮力,抗拔樁和抗浮錨盡量布置在柱、墻下或對稱布置在柱下,共同形成基礎梁的支座,可以使抗拔樁和抗浮錨樁的受力均勻。
如圖2,當基礎梁的剛度較小時,要避免跨中抗梁的內力計算,因基礎梁的豎向位移剛度從柱下至跨中各點不相同,所以布置在基礎梁跨中的抗拔樁和抗浮錨樁對基礎梁跨中是新約束,應注意計算簡圖的處理,調整基礎梁的配筋,工程地質勘查應考慮協助抗浮的抗拔樁和抗浮錨樁的布置方案對樁長的影響。
五.結束語
地下建筑的抗浮設計施工關系到整個建筑工程的后續施工,關系到整個建筑工程的工程進度,工程成本控制和工程質量的保證。加強地下水對建筑結構設計影響的研究,找出地下水浮力對地下室和建筑物結構施工設計的重要影響方式,和發生原因,有助于地下建筑結構設計的科學化和合理化。地下水是建筑結構設計中無可避免的載體,水壓力和地下水的浮力都會優先于地基對建筑物的結構產生反力作用,因此,在建筑結構設計中,要對地下水這一最重要的影響因素做出深入研究,這是保護地基穩定的關鍵環節。同時,通過探究發現,地下水主要還是通過影響到建筑結構設計中的基礎設計的受力,主要是建筑結構的自應重力和建筑結構的承載力,要從建筑結構設計中的抗浮力上面加以改善和修正,盡力保證建筑結構設計的合理性和科學性,保證工程的質量。
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關鍵詞:化學灌漿無公害環氧樹脂聚氨酯丙烯酸鹽酸性水玻璃化學灌漿泵
1我國化學灌漿技術發展成績
化學灌漿(ChemicalGrouting)是將一定的化學材料(無機或有機材料)配制成真溶液,用化學灌漿泵等壓送設備將其灌入地層或縫隙內,使其擴散、膠凝或固化,以增加地層強度、降低地層滲透性、防止地層變形和進行混凝土建筑物裂縫修補的一項地基處理和混凝土修補技術.即化學灌漿是化學與工程相結合,應用化學科學和化學漿材解決地基和混凝土缺陷處理(加固補強、防滲堵漏),保證工程的順利進行或借以提高工程質量的一項工程技術.隨著化學灌漿技術的發展和進步,現己成為現代工程中頗具特色且不可或缺的一項先進技術
國外化學灌漿最初是適應于地基處理和采礦業發展的需求而發展起來的,其可*性得到公認并被廣泛采用至今己有80年以上的歷史.我國的化學灌漿技術應用與研究起步較晚,但發展較快并有自已的獨創.如果以1953年在佳木斯等地采用堿性水玻璃進行化學灌漿算起,也才只有50年的歷史五十年來,我國在化學灌漿技術這個小領域取得了成績[3],主要表現在以下方面:
(1)化學灌漿從無到有,從小到大發展起來,已成為我國現代工程技術不可或缺的一個組成部分
(2)國外有的常用化學灌漿漿材品種,我國基本上都已開發出來(如環氧[1]、甲凝、丙凝、丙烯酸鹽、酸性和堿性水玻璃、水溶性、非水溶性和彈性聚氨酯、脲醛樹脂、鉻木素等)
(3)化學灌漿漿材品種開發中還有一些獨創.如甲凝、彈性聚氨酯,甲氰凝和環氧—聚氨酯,丙烯酸酯—聚氨酯等互穿網絡灌漿材料
(4)化學灌漿設備的研制開發已基本能適應和滿足國內化灌工程的要求[8].如化學灌漿泵、灌漿阻塞器、密閉配輸漿裝置和各種封縫材料等.
(5)化學灌漿技術已在國內水電(大壩、堤防、水庫、電站)、建筑(地上、地下、人防)、交通(公路、鐵路、隧道、橋梁、港口、機場)和采礦等四大部門得到推廣應用
(6)化學灌漿技術應用已解決了許多工程難題,取得良好的效益.以水利為例,如三峽[4]、葛洲壩、龍羊峽、丹江口、陳村、鳳灘、萬安等水利樞紐都是采用化學灌漿技術解決一些工程技術難題的典型例子
(7)化學灌漿已從工程完建后的應用,發展到工程興建前設計中就采用.如三峽化灌帷幕預計15000米,化灌加固地基預計3000米
(8)化學灌漿技術在一些方面已具國際先進水平,如青海龍羊峽大壩采用中化798環氧漿材處理G4偉晶巖劈裂帶和三峽大壩采用CW環氧漿材處理F1096軟弱夾層及斷層破碎帶的水泥—化學復合灌漿技術均堪稱國際上處理低滲透性軟弱巖土地層的先進技術
(9)化學灌漿理論上也有一些突破和創新[6][7].如漿液擴散半徑的計算理論、漿液濕面粘接理論、減低漿液毒性的拮抗理論、漿液吸滲理論等
(10)化學灌漿技術出版物取得豐收.自上世紀八十年代以來己出版專著十余部.包括水利學報、水利水電技術、巖土工程學報、巖石力學與工程學報、
長江科學院院報在內的全國132家科技期刊都選登化學灌漿的研究論文.近5年選登的論文就有200余篇
以上十個方面成績,足以說明我國化學灌漿技術的進步和發展水平.此外,全國研究化學灌漿技術的工程科技人員已成立了中國水利學會化學灌漿分會,現掛*在長江科學院.追溯到1968年,學會己舉行過16次學術交流活動,出版了7部論文集,這些學術活動對推動我國化學灌漿材料的研發和化學灌漿技術的發展起了很好的作用
關鍵詞:房屋建筑;地基施工;處理方式;方法步驟
Abstract: This article from the building foundation treatment should consider factors, building foundation treatment steps and building the common foundation treatment methods from three aspects to discuss the building foundation treatment methods.
Key words: building; foundation construction; processing methods; methods and steps
中圖分類號:TU47文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)07-0020-02
作為連接上層建筑和地下支撐基礎的關鍵性部位,地基層的施工就顯得尤為重要,一旦地基設計、施工不合理,輕者造成上層建筑出現不均勻沉降、墻體裂縫等質量問題,重者將會造成建筑物整體坍塌的嚴重后果,將嚴重威脅人們的生命和財產安全。巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土作為地基土層的主要幾大類別,在進行實際的施工處理中需要有針對性的進行施工處理工作,以達到提高地基機體的承載能力的目的。通常地基分為人工地基和天然地基兩種,其中人工地基的施工過程中需要對周邊環境因素、建筑材料、建設標準等進行綜合性考慮,以保證在造價控制范圍內,實現地基建設的高效性和實用性。
1 房屋建筑地基處理應考慮因素
1.1 土層構造的影響。房屋基礎應設置在堅實可靠的地基上,不要設置在承載力較低、壓縮性高的軟弱土層上。基礎埋深與土層構造有密切關系。
1.2 地下水位的影響。地下水對某些土層的承載力有很大影響。如粘性土含水量增加則強度降低;當地下水位下降,土的含水量減少,則基礎將下降。
1.3 冰凍線的影響。凍結土與非凍結土的分界線成為冰凍線。當建筑物基礎處在凍結土層范圍內時,冬季土的凍脹會把房屋向上拱起;土層解凍時,基礎又下沉,使房屋處于不穩定狀態。
1.4 相鄰建筑物的影響。緊張的城市用地,使得一棟房屋緊鄰另一棟房屋建造的現象經常發生。兩棟房屋要么緊緊相連,使用同一地基;要么設一道變形縫,各用一半地基;要么采用懸挑地基或樁地基。尤其是一些設計和建設單位只注意一般新建房屋地基比原房屋地基淺埋,兩地基基礎間凈距一般取地基底面高差的 1- 2 倍,新建房屋周圍有舊建筑物時,除應根據上述條件決定基礎埋深外,還應考慮新建房屋基礎對舊有建筑的影響。
2 房屋建筑地基處理的步驟
首先根據天然地基條件和建(構)筑物對地基的要求,確定需要進行地基處理的的目的、范圍以及要求;然后根據天然地層的地質條件、地基處理方法的原理、過去應用的經驗和機具設備、施工所需材料等限制條件進行地基處理方案可行性研究,提出多種可行方案;最后,對提出的各種方案進行技術、經濟、質量、進度等方面的比較分析,同時考慮環境保護的要求,確定一種或幾種地基處理方法。在初步確定了地基處理方案后,可據工程實踐情況進行小型現場試驗或進行補充調查,根據現場試驗成果進行施工設計。在工程施工過程中,通過監測、檢驗以及反分析,如需要對設計進行修改、補充。當地基處理方法處理效果感覺不理想時,用各種混凝土樁、鋼結構樁基礎回避軟弱地基的影響無疑是最有效的方法,但肯定也是比較昂貴的工藝,需要根據場地具體情況綜合分析比較而選用。
3 房屋建筑常用的地基處理方法
從廣義上講,地基處理技術主要包括三大類:第一,各種地基加固技術,其主要作用是增強軟土地基的承載力,減少其沉降變形;第二,各種樁基技術,其主要作用是把上部荷載傳至地基深部;第三,地下連續墻技術,其主要作用是提供側向支護。在長時間的實踐中,這三類技術之間,不同的施工工藝正在互相嫁接、移植、交叉滲透,從而又形成了許多新技術、新工藝。各類技術并不是各自孤立的技術,而是通過嫁接、移植、交叉滲透,產生了更好的技術效果、經濟效益和社會效益,這是地基處理技術發展的必由之路和前進之路。
3.1孔內深層強夯法
孔內深層強夯法 (DDC) 技術是通過孔道將強夯引入到地基深處,用異型重錘對孔內填料自下而上分層進行高動能、超壓強、強擠密的孔內深層強夯作業,使孔內的填料沿豎向深層壓密固結的同時對樁周土進行橫向的強力擠密加固,針對不同的土質,采用不同的工藝,使樁體獲得串珠狀、擴大頭和托盤狀,有利于樁與樁間土的緊密咬合,增大相互之間的摩阻力,地基處理后整體剛度均勻,承載力可提高 2~9 倍;變形模量高,沉降變形小,不受地下水影響,地基處理深度可達30 米以上。孔內深層強夯技術可根據不同的地質情況以及設計要求,就地取材,例如建筑碴土、土夾石、灰土和混凝土等材料均可做成各種 DDC樁,不僅可以大大的降低工程造價,而且施工質量容易控制、地面振動小、施工噪音低、施工速度快;成樁直徑0.6~3.0m,單樁處理面積 1.0~14.0m2,不受季節限制,同時能消納大量建筑垃圾,可在城區或危房改造居民區施工等特點。
3.2 預壓法
預壓法是一種有效的軟土地基處理方法。該方法的實質是,在建筑物或構筑物建造前,先在擬建場地上施加或分級施加與其相當的荷載,使土體中孔隙水排出,孔隙體積變小,土體密實,提高地基承載力和穩定性。適用于處理淤泥、淤泥質土、沖填土等飽和粘性土地基。按預壓方法分為堆載預壓法及真空預壓法。堆載預壓分塑料排水帶或砂井地基堆載預壓和天然地基堆載預壓。當軟土層厚度小于 4m 時,可采用天然地基堆載預壓法處理,當軟土層厚度超過 4m時,應采用塑料排水帶、砂井等豎向排水預壓法處理,堆載預壓法處理深度一般達 10m左右。對真空預壓工程,必須在地基內設置排水豎井。真空預壓法處理深度可達 15m左右。預壓法主要用來解決地基的沉降及穩定問題。
3.3 水泥土攪拌法
水泥土攪拌法分為漿液深層攪拌法(簡稱濕法)和粉體噴攪法(簡稱干法)。深層攪拌法系利用水泥或其它固化劑通過特制的攪拌機械,在地基中將水泥和土體強制拌和,使軟弱土硬結成整體,形成具有水穩性和足夠強度的水泥土樁或地下連續墻,處理深度可達8~12m。水泥土攪拌法適用于處理正常固結的淤泥與淤泥質土、粘性土、粉土、飽和黃土、素填土以及無流動地下水的飽和松散砂土等地基。當地基的天然含水量小于 30%(黃土含水量小于 25%)、大于70%或地下水的 pH 值小于 4 時不宜采用于法。連續搭接的水泥攪拌樁可作為基坑的止水帷幕,受其攪拌能力的限制,該法在地基承載力大于 140kPa 的粘性土和粉土地基中的應用有一定難度。房屋建筑地基還有其他處理辦法,例如:磚砌連續墻基礎法、混凝土連續墻基礎法、單層或多層條石連續墻基礎法、漿砌片石連續墻(擋墻)基礎法等,在此就不進行一一說明。
總之,對房屋建筑地基處理的方法多樣,在進行選擇的時候一定要根據地基的特殊性,必要的時候可以使幾種方法結合,從而設計出較為合理的處理方案,以提高地基的承載力,保證房屋建筑的安全性。
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關鍵詞 公路施工;軟土地基處理;施工技術
中圖分類號U41 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)119-0091-02
目前我國關于公路工程建設的項目是一年比一年多,公路工程施工技術也不斷提高。在項目施工中,地質的構造及地形條件的多樣化帶給了工程施工一定程度上的難度,尤其是公路軟土地基的施工所受的影響極大,而造成公路大型構造物處于危險境地和路堤坍塌下沉等的主要原因是軟土,軟土具有各種對公路不利的特征,不僅使路面受到嚴重的破壞,而且帶給行人諸多不便。所以,高等級公路施工必須加強處理不良地質所帶來的影響。下文將通過對地基特點、處理技術、施工技術進行分析,以便對不同地段采取相應的措施。
1 軟土在公路施工中的特點
軟土本身空隙大、強度低、天然含水量豐富的特性影響到了公路建設質量,下面將對軟土在公路施工中的特點進行簡要總結:1)變形大。軟土在公路施工中,由于其抗剪強度較低,經受不了外界所引起的振動,外界的干擾不僅極易使其結構變形,而且使地基側向下滑,從而造成地基一定程度低下沉及基礎下土體發生擠出的現象;2)沉降不均勻。軟土在積沉的過程中受到環境的影響而形成的微層里構造,軟土中間層是由一些砂層和粉土組成的,所以該層是既有利于軟土的凝結與下沉,然而與該層之相較之下,軟土的下降較小,從而發生了路基沉降不均勻的現象出現;3)透水性低。雖然軟土的含水量極高,然而在極易透水,尤其是在垂直方向透水量非常低。透水性低不僅不利于對地基固結的排水,而且不利于地基每級載荷的穩定4)壓縮性極高。軟土具有極高的壓縮性,一般情況下,其壓縮系數為0.7~1.5MPa-1,而最高壓縮系數可達3.5MPa-1。其在公路建設荷載中具有建筑物沉降量大但不均勻、沉降穩定時間長作用效果。
2 公路施工中軟土地基的處理原則
對公路工程進行施工的過程中,一旦遇到軟土地基,應遵循相關的合理原則對其進行科學而有效的處理。1)要遵循經濟合理的原則,對選擇軟土地基處理方法的過程中,應結合工程施工現場環境的具體情況、對環保保護的要求、機械設備條件、材料供應情況以及施工進度等各方面進行綜合考慮,在保證軟土基的處理質量滿足工程項目的要求的基礎上,還要考慮到其經濟性,以使整個公路工程的施工成本得到有效控制;2)要堅持因地制宜的原則,工程施工需要較低多材料,因此,施工過程中,應盡可能就地取材,以使材料的運輸成本得到一定降低,此外,為了使工程的總工期得到一定縮短,還應盡可能減少地基的處理時間,以在最大程度上降低工程施工的總成本。
3 分析公路施工中軟土地基的處理技術
對路堤荷載進行減重。減輕路堤荷載應從五個方面進行考慮:1)(1)地基荷載的密度。減小地基荷載密度對于路堤載荷是非常有利的;(2)沉降量和效壓力的減少有益于減輕地基載荷;(3)為了達到減輕路基固定載荷的目標,必須符合公路設計的要求,降低公路路堤標高,減少路堤規模。(4)路堤材料選用輕質材料。輕質材料有效的減少了路堤的下沉,并提高了其抗剪能力;2)嚴格對軟土地基施工質量控制,在工作后的修補工作一定要及時檢查問題并解決。修補路堤的工作,不僅要對地基沉降不均勻進行調整改善,而且還需根據施工設計的標準對路堤進行修補,更好的保證公路建設的質量;3)關于公路施工的措施:(1)平整現場工地。首先沿著路基的路基坡腳排挖,目的是排除地表水。通過鋪砂層進行平整,這樣不僅施工便捷,而且也不受泥水的破壞;(2)對塑料排水管施工。施工之前,由于需在路基橫向及縱向布置標志樁,并在正確的位置上進行插板施工,所以必須確保塑料排水板位置的準確性;4)關于換填片石的施工。該方式是通過完全挖開處理,雖然不會留下潛在性的危害,但是所花費的費用極高。所以對于一般的地下水位應采取回填素土的措施;5)關于粉噴樁的施工。如果軟基較深,采用挖出填換的方式,將會使工程量加大,而采用粉噴樁的工作方式,不僅效果較好,也會省掉許多工作量。粉噴樁通過利用原狀土與粉體物質作用加固材料來進行攪拌,經過化學反應而變成具有高強度的混合柱體,使路堤有足夠的強度支撐。
4 公路軟土地基的施工技術關鍵點
公路施工單位針對軟土地基存在硬化、離析、侵蝕等問題進行解決,主要施工技術的措施有以下幾點:1)確定配比的合理性。配比是否合理將會引發地基出現裂縫、膨脹、沉降等問題,所以要求試驗工程師在原料的配比工作中必須嚴格對軟土地基的強度及穩定性進行詳細的研究分析,更好的避免上述問題的出現;2)建立高效的排水系統及加壓系統。排水的暢通才能順利進行公路施工建設,不僅要及時的引出地基中存留的水,還要對地基排水固結的問題加快解決。此外,還要利用加壓系統對土體進行施加載荷,更快的解決沉降固結的問題;3)利用沉降處理技術解決施工問題。在公路施工建設的過程中,軟土地基時不時就會發生不均勻的沉降現象,如果該現象得不到有效的解決,不僅會嚴重破壞路面的穩定結構,而且將會給行人及交通工具帶來危險。下面對該問題幾點處理措施:(1)采用石灰技術。該措施的使用,必須按照標準的操作流程,利用人工和機械清理軟土,然后填放石灰并回填碾壓。由于生石灰具有強吸濕性,所以可使軟土表層具有的抗震、抗裂的性能,并且提高軟土密實度;(2)采用管樁技術。為了避免在厚度極大的軟土區域填土施工,可采用該技術。管樁技術通過與預應力管樁技術的結合,按照標準的施工規范進行施工;(3)采用鋪墊技術。采用鋪墊技術施工,主要通過利用經過砂層處理過渡段的軟基,用以使路基的排水性能得到提高。由于在填土施工過程里會增加軟土路基的負荷力,加強了路基內的材料的緊密型,更好的提高了軟土地基的強度;(4)采用養護技術。公路軟土地基的養護,需要安排專業的工作人員嚴格按照養護規定進行操作和進行相關的養護工作,使工程質量得到保證。
5 結論
綜上所述,地基是公路工程建設的重要因素,就軟土地基而言,其是公路工程建設中的難點。軟土地基施工十分艱巨,不僅要對各種存在的問題進行分析解決,還要從地基、建筑、使用、施工等各個方面進行深入研究并制定科學的施工方案。在施工過程別需要注意對不良地質的情況進行有效地處理,提高軟土地基的強度,改良軟土的濕度性,使軟土地基有足夠承載力的同時,也使路基整體強度的到增強和穩定,不僅保障了公路施工質量,而且為出行的人們及運輸行業提供安全的保障服務。
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【關鍵詞】預壓新吹填 快速固結經濟分析 深遠意義
中圖分類號:TB7文獻標識碼: A 文章編號:
隨著浙江海洋經濟發展示范區建設,溫州都市圈加強民營經濟發展先行創新,推進溫州樞紐港、濱海重點開發區建設和臨港先進制造業發展,近幾年沿海圍海造地得到長足發展,積累經驗取得不少先進技術。其中,采用改性真空預壓軟基處理技術進行地基處理,即在傳統真空預壓軟基處理技術上,優化真空預壓、解決新吹填淤泥承載力低,無法進行其他工法處理的困難,而創新研究的新技術。新技術表層處理范圍屬淺層處理,承載力要求不高;達到所需的各項技術指標總體工期短、造價低的一種適宜于溫州沿海原土地質條件以及新吹填淤泥實際情況的施工新方法。
1、新技術指標要求:軟基處理降水時,真空度穩定在0.08MPa以上時間不少于30天,真空預壓時不得停泵;經處理后場地土應同時滿足以下技術指標要求:
1.1連續4晝夜場地實測沉降量小于2mm/天或固結度達到80%方可停止真空預壓;
1.2處理后表面形成1米以上硬殼層;
1.3處理有效深度>3米;
1.4處理后場地土承載力要達到65KPa以上;業主技術委員會可根據載荷板和靜力觸探檢測采集的數據庫,修正場地土載荷板檢測與靜力觸探檢測有關主要數據的換算經驗公式,并根據此來大規模檢測地基處理的結果。
2、改性真空預壓技術屬快速排水、快速處理固結的工法,該設計工法的特點如下:
2.1根據新吹填淤泥屬流塑狀的特征,通過改性真空預壓封技術對流塑狀新吹填淤泥進行強制調整土體的含水率;
2.2經負壓密封技術使流塑狀淤泥改變為軟塑狀,并在表層1.0~1.5m承載力明顯提高達到技術指標要求。
2.3正確確定經改性真空預壓過程中的沉降、固結以及在施工過程中的超孔隙水壓力消散時間與恢復時間,防止形成“欠固結”,達不到所需各項技術指標要求。
3、新技術設計思路說明
“改性真空預壓”對軟地基處理方法主要是通過負壓密封降水、對沿海地區的地質條件及新吹填泥的處理,進行負壓密封降水,經20天左右的負壓密封降水后,出水量明顯減少,沉降量趨緩甚至無沉降的情況下,達到降低土層的含水量,提高密實度、承載力,減少地基工后和差異沉降量的目的。
在這主要工序中,通過優化后的真空預壓,對滲透系數K≤0.1m/d的淤泥質土及流塑狀淤泥質土進行初步固結處理,使之表層固結,以利設備人員進入下一步施工。由于在設計時充分考慮到工程造價這一主要因素,因此在前期試驗區施工過程中,改革了傳統真空預壓需50cm砂墊層作為砂濾層,直接通過開挖盲溝置入集水總管的施工工藝,確保了不用砂墊層達到真空預壓的效果,同時,由于直接用連接管將軟基中的塑料排水板與真空管相聯接,大大減少了真空壓力傳遞的沿程損失,提高了真空傳遞效能和加固效果,達到降低加固費用的目的。
4、新技術主要控制性技術指標
4.1.小鏍鉆勘探,30×30m網格布點,以摸清加固區域內各層土質情況,以確定塑料排水板的插入深度。
4.2.塑料排水板采用B型板、質量按交通部JTJ/T257-96標準,排水板間距為0.6×1.0m布置,插入深度根據小鏍鉆勘探的地質條件確定,暫定4.0m。
4.3.布置膜下真空表,每1000m2一個,以確定在抽真空預壓過程中的真空負壓密封情況,確保無漏氣。
4.4.布置沉降標,每2000m2一個,以監測抽真空期間場地沉降速率,通過真空泵調整沉降速率。
4.5.抽真空設備為BZF220-7.5的射流泵,每1000m2一套,通過與真空泵配套的真空壓力表檢測抽真空過程中的真空壓力情況。
4.6.施工期間,膜下真空壓力達到80KPa以上;
4.7.場地沉降在抽真空狀態下24小時為10~20mm;
4.8.改性真空預壓時間不小于30天;
4.9.經改性真空預壓處理的場地總沉降量為200~250mm;
5、改性真空預壓技術方案經濟性分析
在相同的地質條件下與其它軟基處理方法相比,改性真空預壓技術具有下述優點:
5.1.30萬平方面積施工工期為35~40天,是其它常規方法的1/3~1/2;
5.2.通過改性真空預壓技術處理后的場地可有效控制軟土的含水率、密實度、工后沉降,快速提高地基土的承載力,達到施工質量可控;
5.3.由于不采取砂墊層,克服了傳統真空預壓墊層真空阻力,縮短了真空壓力的傳遞路徑,使抽真空能力加強,
5.4.由于不用砂墊層,以及因不用砂墊層使得抽真空能力加強;因此工期短,工程造價低,一般僅為常規方法的40~80%;
改性真空預壓技術作為一種新的加固軟土地基技術克服了其它方法的諸多不足,可以加快施工速度,提高工程質量,降低地基加固所需的工程造價。因此,在溫州沿海地區的應用,將對新吹填泥加固處理產生一次十分重大的變革,其意義是深遠的。
【參考文獻】
[1]]趙權威. 真空堆載聯合預壓法在加固沿海軟土地基工程中的應用研究.桂林理工大學碩士研究生論文
[2]吳夢喜、高蓮士.飽和-非飽和土體非穩定滲流數值分析【J】.水利學報1999.12