平原地區(qū)水閘如何施工？

 平原地區(qū)水閘常用的土基基礎(chǔ)處理方法主要包括墊層法、強力夯實法、振動水沖法、樁基礎(chǔ)（木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁、鋼樁等）、沉井基礎(chǔ)、預(yù)壓法（堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓）、深層攪拌法、高壓噴射注漿法等。

1、墊層法

墊層法是將基礎(chǔ)底面下一定深度范圍內(nèi)的軟弱土層挖除，換填無侵蝕性的低壓縮性的散體材料，分層夯實作為地基的持力層。此法多適用于軟弱土位于基礎(chǔ)底面下的淺表層，厚度不大，且下臥層無軟弱夾層。設(shè)計過程中，換填厚度應(yīng)根據(jù)地基土質(zhì)情況、水閘結(jié)構(gòu)形式、荷載大小等因素，以不超過下臥土層允許承載力為原則確定，但不宜大于3m，否則造價太高，施工困難。墊層材料可用中粗砂、粗砂、礫石、卵石、礦渣、灰土、素土等，其中以砂、卵石應(yīng)用最廣。但不宜采用粉砂、細沙、輕砂壤土或輕粉質(zhì)壤土，且墊層材料中不應(yīng)含有樹皮、草根及其他雜質(zhì)。采用墊層法，由于置換了閘基底面下的軟弱土層，換填了強度高、壓縮性低的材料，所以提高了地基的承載力。通過換填墊層的擴散作用，減小了墊層下天然軟弱土層所受的附加壓力，減小了基礎(chǔ)沉降量。另外，墊層材料一般透水性較大，其下軟弱土層受壓后，使孔隙水壓力得以迅速消散，加速了軟土固結(jié)過程，使基礎(chǔ)沉降多發(fā)生在施工期，有利于建筑物后期沉降量的控制。

2、強力夯實法

強力夯實法一般是利用起重機，提升重錘至一定高度后，讓重錘自由下落，重復(fù)夯打擊實地基。此法適用于地下水位低于有效夯實深度的各種稍濕的黏性土、砂土、濕陷性黃土、分層填土和雜填土地基。不適用于軟黏土或地下水位以下的黏土，否則這類土?xí)趽魧嵾^程中被打成橡皮土而破壞土的結(jié)構(gòu)，反而增加壓縮性。對于基礎(chǔ)中含有淤泥質(zhì)軟弱土層，采用強力夯實法一定要慎重。強力夯實法具有設(shè)備簡單、工藝簡單、原理直觀、適用范圍廣、加固效果好、速度快及工程投資省等優(yōu)點。但此法噪聲大、震動大，一般在市區(qū)或密集建筑群中不宜采用。需要注意的是，強力夯實法一般應(yīng)距離建筑物30m以外進行，如必須在鄰近建筑物處進行強夯，設(shè)計應(yīng)有防止對于周圍建筑物產(chǎn)生有害影響的措施，如挖隔震溝等辦法來解決。另外，分層碾壓法和振動壓實法，其地基加固原理與強力夯實法基本相同，只是適用范圍和壓實效果有所區(qū)別而已，設(shè)計和施工時應(yīng)具體情況具體對待。

3、振動水沖法

震動水沖法是應(yīng)用松砂加水振動后變密的原理來加固松軟地基的一種方法。通常用振沖器成孔，在孔中填以碎石，形成碎石樁與周圍擠密后的松砂組成復(fù)合地基，來承擔(dān)建筑物的荷載。此法適用于松軟、軟弱的砂壤土、黏性土，也可用于疏松的砂礫石地基。振沖法的主要設(shè)備是振沖器，類似于大的插入式混凝土振搗棒。振沖器內(nèi)裝有一組偏心塊，在電動機帶動下高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生高頻振動，在土中貫入速度為2～3m/min，壓力400～600kPa高壓水。當振沖器貫入至設(shè)計深度后，關(guān)閉下噴水口，開啟上噴水口，然后向振沖形成的孔穴中填以粗砂、礫石或碎石。振沖器振一段上提一段，最后在地基中形成一根密實的砂、礫或碎石柱體，與砂樁擠密法相似而效果更好。在飽和粉細沙地基，采用振動水沖法還能使松砂液化，土粒重新密實排列，可防止地基液化。振沖法加固黏性土的機理與加固砂土不盡相同。加固砂土?xí)r，通過振動和水沖使砂土原有結(jié)構(gòu)破壞，產(chǎn)生液化，砂粒重新排列而密實。加固黏性土?xí)r，振沖碎石樁主要起置換作用。黏性土的結(jié)構(gòu)不破壞，凝聚力c保存，主要是填入土中的一根根密而粗的碎石樁承擔(dān)了荷載的大部分，被擠密的黏性土同時承受一部分荷載，形成一個復(fù)合地基。另外，干法振動砂石樁也是振沖法的一種，此法主要是為了克服振動水沖法加固地基時產(chǎn)生大量泥漿污水給施工場地和環(huán)境帶來的污染。此法另一個好處是，成孔是靠成孔器產(chǎn)生的激振力和自重作用下，擠壓孔位土體到周圍土體中，使周圍土體加密，其加固效果會更好。

4、樁基礎(chǔ)

當土層軟弱、建筑物對變形和穩(wěn)定性要求較高或建筑物有特殊要求，以及技術(shù)、經(jīng)濟等各種原因，無法或不宜采用其他人工地基時，就得采用深基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)屬于深基礎(chǔ)中一種常見形式，在軟弱土地基深基礎(chǔ)中應(yīng)用最為廣泛。樁基礎(chǔ)按受力情況分為端承樁和摩擦樁。端承樁特點是穿過軟弱土層，樁尖被打入深層堅實土中，上部荷載主要由樁端阻力承擔(dān)；摩擦樁只需打入一定的深度，上部結(jié)構(gòu)荷載由樁側(cè)摩擦力和樁尖阻力共同承受。樁基礎(chǔ)按材料分為木樁、混凝土樁、鋼筋混凝土樁和鋼樁等。木樁適用于常年在地下水位以下的地基。木樁的優(yōu)點是儲運方便，打樁設(shè)備簡單，較經(jīng)濟；但承載力較低，多用于盛產(chǎn)木材的地區(qū)和小型工程中，且破壞森林資源。混凝土樁是在鉆孔內(nèi)水下澆注混凝土的方法制作而成的，多為井柱樁。混凝土樁的優(yōu)點是使用設(shè)備簡單、操作方便、經(jīng)濟、省鋼材；缺點是可能會產(chǎn)生“縮頸”、斷樁、局部夾土和混凝土離析等質(zhì)量事故，應(yīng)采取必要的措施，以保證質(zhì)量。鋼筋混凝土樁使用較為普遍，一般有灌注樁和預(yù)制樁，預(yù)制樁有做成空心的管樁，有做成實心的圓樁、方樁或十字形截面樁等。鋼筋混凝土樁的優(yōu)點是承載力大，不受地下水位的限制；缺點是預(yù)制樁自重大，需笨重的打樁設(shè)備，對打樁平臺的承載力有一定的要求，易產(chǎn)生噪聲污染；灌注樁棄漿量較大，造成浪費，還會帶來一定的環(huán)境污染。鋼樁是用各種型鋼制作成樁。常用的有鋼管樁、寬翼工字鋼和槽形鋼樁等。鋼樁的優(yōu)點是承載力高，適用于大型、重型設(shè)備的基礎(chǔ)；缺點是價格高、費鋼材、易銹蝕。

5、沉井基礎(chǔ)

沉井基礎(chǔ)是一種垂直的筒形結(jié)構(gòu)物，通常用磚、混凝土或鋼筋混凝土制成，是在深基礎(chǔ)施工中，為避免產(chǎn)生土方大開挖，保證陡坡開挖邊坡的穩(wěn)定性而產(chǎn)生的。沉井基礎(chǔ)通常用于黏性土和較粗的砂土中，但若遇到土層中有塊石或其他障礙物時會給施工帶來較大麻煩。沉井按斷面形狀不同，可分為單孔沉井、單排孔沉井和多排孔沉井；按豎直剖面形狀不同，可分為柱形和階梯形兩種；按材料不同，通常可分為磚石沉井、混凝土沉井、鋼筋混凝土沉井等。無論哪種沉井，也無論是什么材料，施工時一般都是從井筒中間挖土，使筒壁失去支撐而下沉，到達設(shè)計高程后封底。整個井筒在施工時作為支撐圍壁，施工后又作為永久性的深基礎(chǔ)保留下來。沉井基礎(chǔ)多適用于平面緊湊的重型建筑物，如閘墩、橋墩、工廠煙囪等建筑物。同時也適用于大的取水建筑物、水泵房及頂管工程等。

6、預(yù)壓法

預(yù)壓法一般包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法。堆載預(yù)壓法是在建筑物施工前，堆土或堆放混凝土預(yù)制板等重荷載對地基進行預(yù)壓，加速土體排水固結(jié)，使地基土壓密，以提高地基承載力，減少建筑物建成后的沉降量。堆載預(yù)壓法適用范圍很廣，在處理深厚淤泥、淤泥質(zhì)土、沼澤土和水力沖填土均有良好的效果。只要在確定建筑場地后至施工前有足夠的時間進行預(yù)壓的工程就可以采用此法。由于堆載預(yù)壓需要大量的材料，工程量大，造價高，且加固周期長，因此現(xiàn)在工程中多采用真空預(yù)壓法。真空預(yù)壓只需用塑料膜將預(yù)壓場地四周密封，用真空泵抽氣形成真空，利用大氣壓力對軟弱土地基加壓，通過在砂墊層里預(yù)埋的排水管道，就可以在相對較短時間內(nèi)加速軟弱土層的排水固結(jié)，提高地基承載力。近年來，隨著塑料排水板、排水管替代傳統(tǒng)的砂井排水，使工期進一步縮短，投資也有明顯降低。預(yù)壓法一般適用于承載力在60～80kPa要求的基礎(chǔ)，如果承載力有更高的要求，則需采用其他人工地基基礎(chǔ)，或其他基礎(chǔ)處理方法與預(yù)壓法組合使用。

7、深層攪拌法

深層攪拌法是20世紀70～80年代興起的一種加固深層軟弱地基的一種基礎(chǔ)處理方法。此法是利用水泥漿作為固化劑，通過攪拌機械，在地基深處將軟黏土或松散的沙土和固化劑強制拌和。由于在水泥硬結(jié)過程中，水泥漿和黏土礦物產(chǎn)生一系列物理和化學(xué)反應(yīng)，使土顆粒膠結(jié)從而提高土的強度，提高地基承載力。此法適用于各種軟土地基及基坑維護。工程實踐證明，深層攪拌形成的拌和樁要比原地基土強度高得多，其作用與一般樁相似，但偏安全考慮，一般按水泥攪拌樁與天然地基構(gòu)成復(fù)合地基進行設(shè)計。工程實踐證明，經(jīng)深層攪拌加固后的地基，其承載力明顯增加，沉降量顯著減小，沉降得到有效控制。此種方法的施工速度快，加固后的強度高，但飽和性軟土地基加固后土體強度上升較緩慢，不適于應(yīng)急加固工程或在其上部迅速加荷工程。同時還應(yīng)注意地下水流對加固效果的不利影響。

8、高壓噴射注漿法

高壓噴射注漿法是用鉆機鉆孔至所需深度后，用高壓脈沖水泵，通過安裝在鉆桿底端的噴嘴向四周噴射漿液，同時鉆桿旋轉(zhuǎn)上提，高壓射流使土體結(jié)構(gòu)破壞并與水泥漿液混合，膠結(jié)硬化成圓柱體，形成旋噴樁。高壓噴射注漿法多適用于砂土，粉土、黏性土、淤泥質(zhì)土及人工填土等地基。由于高壓旋噴形成的樁體在剛度與強度上與周圍的土體有著明顯的差別，因此，旋噴樁主要起樁的作用。設(shè)計過程中，一般將其按灌注樁考慮。高壓噴射注漿法有較廣的用途：在原有樁基旁旋噴加固，可對原樁基包裹形成復(fù)合樁，修復(fù)受損樁基，提高原樁基承載力，防止或減少建筑物的不均勻沉降；在水閘底板下可形成連續(xù)墻，截斷底板與建基面的滲水通道，延長滲徑，增加閘基滲透穩(wěn)定性；在原有閘墩或橋臺底板下進行加固，可提高地基承載力，或提高樁間土與樁的摩擦力，減少沉降量；為防止基坑開挖時坑底涌土或防止流砂現(xiàn)象，提高土的承載力，可對基坑底部土體進行加固等。

除上述基礎(chǔ)處理方法外，還有砂樁擠密法、劈裂灌漿法、沉箱基礎(chǔ)法、地下連續(xù)墻法、爆炸法、化學(xué)加固法等基礎(chǔ)處理措施。

預(yù)壓 地基 基礎(chǔ)

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