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水利工程軟土地基處理的10個技術(shù)

0246水利工程2021-07-15 10:55:43


 軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土結(jié)構(gòu)組成的地基,承載能力很低,一般≤50kN/m2,不易滿足水工建筑物地基設(shè)計要求,故需進行處理。

1)軟土基礎(chǔ)的特性。
①大孔隙比,高天然含水量。淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w一般介于50%~70%之間,相比而言,我國軟土的天然孔隙比e則一般介于1~2之間,一般情況下,這就會遠遠的大于液限,最高的時候,甚至可能達到200%。

②低透水性。由于高含水量,在滲透系數(shù)k≤1(mm/d)的時候,透水性能就非常的差。這樣,在承受強荷載作用后,孔隙水壓力就會變高,地基的壓密固結(jié)性能也會深受影響。

③低抗剪強度。通常,軟土?xí)尸F(xiàn)出軟塑—流塑的狀態(tài),這樣在有外部荷載的時候,抗剪性能就變得極差。在土層本身含有排水出路的時候,隨著有效壓力的逐步增加,就會慢慢的形成固結(jié)。相對應(yīng)的,如果不存在優(yōu)質(zhì)的排水出路,在荷載增大的情況下,強度就會衰減。

2)處理軟弱地基之方法。

①排水固結(jié)法。作為解決淤泥軟粘土地基沉降的有效措施和保持淤泥軟粘土地基穩(wěn)定的有效方法,由加壓和排水兩部分系統(tǒng)組成。

②換土法。當(dāng)淤土層厚度較薄時,把不能滿足設(shè)計要求的淤土層換填砂壤土、灰土、粗砂、水泥土及采用沉井基礎(chǔ)等辦法進行地基處理。

③強夯法。將80kN夯錘,起吊到高達6m~30m的地方,讓錘作自由下落運動,通過這樣的運動夯實土質(zhì)。如果地基是河流沖積層、濱海沉積層,或者由黃土、粉土、泥炭、雜填土等構(gòu)成,使用強夯法容易達到目的。

④旋噴法。旋噴法主要用于地基防滲工作的開展,通過利用旋噴機具將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定濃度,而后對其予以提升,在這個時候噴嘴會以一定速度作旋轉(zhuǎn)動作,這樣就會產(chǎn)生高壓,高壓擠迫水泥固化漿液與土體混合,經(jīng)過凝固硬化結(jié)成樁子,以達到提高地基防滲的目的。

⑤振動水沖法。振沖法的工具是振沖器,它類似于一根插入混凝土振搗器的機具,該中機具涵括了上、下兩個噴水口。由于振動和沖擊荷載的作用,地基中會先成孔,而后在孔內(nèi)予以填充砂、碎石,進而分層振實或夯實,這樣地基將得以加固。

⑥土工合成材料加筋加固法。其手段是平攤荷載于地基,在可能出現(xiàn)塑性剪切破壞時,平鋪于地基表面地土工合成材料將可以對面形的破壞起到組織作用;也可以在一定的程度上減小破壞的擴張,從而提高地基的承載能力。

⑦灌漿法。將水泥砂漿、水泥漿、粘土漿、粘土水泥漿及各種化學(xué)漿材(比如木質(zhì)素類、聚氨酯類、硅酸鹽類)予以液化,同時這些漿液也是具有固化的特性的,這個過程中會用到相關(guān)的氣壓、液壓或電化學(xué)原理,而后將其注入地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位,從而達到加固淤泥軟土地基的效果。

⑧硅化加固法。借助電滲原理,利用網(wǎng)狀的帶孔眼的注漿管,采用電動硅化法,通過輪換諸如的操作手段,把硅酸鈉(Na2O·nSiO2)溶液與氯化鈣(CaCl2)溶液注入土中,因為上述過程中會產(chǎn)生一系列的化學(xué)反應(yīng),進而生成膠凝物質(zhì),或者活化土顆粒的表面,這樣土顆粒之間的連接性和土體力學(xué)的強度就會被提高,加固部位的半徑會被擴大。不過這樣的操作方法也有其缺陷性,即高耗電量,高成本,故而被采用的可能性一般不是很大。

⑨加筋法。加筋法是為了減少整體變形,并且同時達到增強整體穩(wěn)定的性能的目的。土工合成材料,因為其抗拉能力非常之強,會被埋置于土層中,這樣在土顆粒和拉筋之間就會產(chǎn)生摩擦力,土也會與加筋材料形成一個完整的整體,這樣的話,地基強度就會被提高。

⑩樁基法。如果淤土較厚,含水率較高,孔隙也比較大,這樣要想對其予以大面積的深處理的話就比較困難,這個時候打樁法就是一個不錯的加固處理方法。

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