凤台县采煤沉陷区堤防加固工程地基加固技术经验
9页1、自2005年至2013年七八年间,我们在凤台县采煤沉陷区堤防加固工程中,针对堤基软弱问题应用了一些地基加固技术。经过几年来的运行观测,效果很好,加固后的堤防安全稳固,堤身滑坡问题得到了很好的解决。堤防地基加固的方法很多,对于选择何种方法进行堤坝地基加固,需要根据现场地质及施工条件进行认真研究。在堤防地基加固工程中,比较适用的有高压喷射注浆技术、深层搅拌法加固技术等。1、地基加固方法选择要点11地基加固方法选择的基本原则在除险加固工程中,地基加固处理方案的选择,具体取决于以下诸方面:(1)功能性:必须满足工程目的和要求;(2)可实施性:方案的工程规模、有关参数和技术指标,在目前的技术水平条件下是可行的;(3)经济性:方案通过技术经济比较,投入产出分析,在满足功能性要求的前提下,工程费用较低,工程概预算能够承受;在确定采用后尚应采用先进技术,优化方案,合理使用材料。(4)环境和安全性:避免工程污染环境或污染最小;能保障堤防结构和相邻建筑物安全,保证施工人员的安全。12地基加固方法与选择地基加固方法的选择:(1)首先应分析采用天然地基的可行性,如有可能应尽量采用天然地基。(2)根据建筑物对地
2、基的要求和地基条件,确定需要进行处理的范围和处理要求。(3)地基处理方法必须满足堤防对地基的设计要求,主要指天然地基经处理后应能达到的物理力学指标。(4尉天然地基的条件、处理要求、工程费用及材料来源等各方面进行综合考虑,以确定合适的地基处理方法。(5)地基处理方法原则上一定要技术上可靠、经济上合理,又能满足施工进度要求。通过分析比较可以采用一种处理方法,也可以采用由两种或两种以上的处理方法组成综合的处理方案。(6)注意节约能源,注意环境保护,避免因地基处理而对地面水和地下水产生污染,振动噪音等对周围环境产生不良影响。13几种地基加固方法的比较地基加固的方法较多,但在堤防除险加固工程中,比较适用的有高压喷射灌浆法、深层搅拌法和振冲法等几种,其中高压喷射灌浆法和深层搅拌法既可以做成防渗墙,处理地基渗漏问题,也可以用于地基加固。而振冲法、强夯法、排水固结法等可应用于新建或改建堤防工程中。几种地基加固方法的特点及适用范围见表1。虽然常用的几种地基加固方法可以用来加固堤身,但往往在经济上是不合理的。堤身问题可以按照堤防工程施工规范的有关要求,采用人工翻建的方法重新填筑,施工质量是可以得到保证的,
3、而且还可以利用当地的农闲劳动力。2、高压喷射灌浆和深层搅拌法加固技术高压喷射灌浆和深层搅拌法加固技术相似,其主要差别在于采用不同的加料拌和手段。21高压喷射灌浆技术高压喷射法就是利用工程钻机钻孔至设计处理的深度后,用高压泥浆泵,通过安装在钻杆(喷杆)杆端置于孔底的特殊喷嘴,向周围土体高压喷射固化浆液(一般使用水泥浆液),同时钻杆(喷杆)以一定的速度边旋转边提升,高压射流使一定范围内的土体结构破坏,并强制与固化浆液混合,凝固后便在土体中形成具有一定性能和形状的固结体。固结体的形状和喷射流的移动方向有关。一般分为旋转喷射(简称旋喷),定向喷射(简称定喷)和摆动喷射(简称摆喷)。旋喷桩主要用于加固地基,提高地基的抗剪强度,改善地基土的变形性能,使其在上部结构荷载作用下,不至破坏或产生过大的变形。定喷固结体呈壁状,摆喷形成厚度较大的扇状固结体。定喷和摆喷通常用于地基防渗,改善地基土的水力条件及边坡稳定等工程。211加固机理高喷法如三管高喷法用压缩空气包裹高压喷射水流冲击破坏搅动土体,同时用低压灌浆泵灌入浆液,浆液被高压水、气射流卷吸带入,同时与被搅动土体混合形成固结体。加固地基,形成桩、板、墙
4、的机理可用五种作用来说明:(1)高压喷射流切割破坏土体作用喷流动压以脉冲形式冲击土体,使土体结构破坏出现空洞。(2)混合搅拌作用钻杆在旋转和提升的过程中,在射流后面形成空隙,在喷射压力作用下,迫使土粒向与喷嘴移动相反的方向(即阻力小的方向)移动,与浆液搅拌混合后形成固结体。(3)置换作用三重管高喷法又称置换法,高速水射流切割土体的同时,由于通入压缩空气而把一部分切割下的土粒排出灌浆孔,土粒排出后所空下的体积由灌入的浆液补入。(4)充填、渗透固结作用高压浆液充填冲开的和原有的土体空隙,析水固结,还可渗入一定厚度的砂层而形成固结体。(5)压密作用高压喷射流在切割破碎土体的过程中,在破碎带边缘还有剩余压力,这种压力对土层可产生一定的压密作用,使高喷桩体边缘部分的抗压强度高于中心部分。212基本种类按喷射介质及其管路多少可分为单管法、二管法、三管法等。(1)单管旋喷法 通过单根管路,利用高压浆液(20-30MPa),喷射冲切破坏土体,成桩直径为40-50cm。其加固质量好,施工速度快和成本低,但固结体直径较小。(2)-管旋喷法。在单管法的基础上又加以压缩空气,并使用双通道的二重灌浆管。在管的底
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