浅谈小型排涝泵站的软基处理

时间:2022-08-31 11:07:18

[摘要]在水利工程规划建设过程中,软土地基具有天然含水量大与孔隙比大、抗剪强度低且透水性弱等特点,不仅提高了水利工程的施工难度,若施工处理失当,还会造成水利工程稳定性缺失,威胁着工程的安全性。系统分析水利工程软基处理工艺,对于保障水利工程施工进度及其使用效果具有重要意义。本文立足于某小型排涝泵站工程实际,着重分析了软土地基处理工艺及其在水利工程应用中的效果与优缺点。

[关键词]软土地基 排涝泵站 搅拌桩

[中图分类号] TU471.8 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-3-263-1

软土地基通常由松散砂、具有较大孔隙的有机质土、松软土等土层构成。软基性质因地层而异,不可预见性大。由于软土地基的强度不高,在此类地基上进行工程施工,对地基加荷之后将可能产生较大的变形。加之在背填土施工时,建筑物将产生纵向推挤作用与负摩阻力,影响工程稳定与安全。基于此,加强软土基础处理方法研究,是保障水利工程质量的基本要求。

1工程概况

某小型排涝泵站工程等别为Ⅳ等,箱型温室型结构为该排涝泵站泵房结构形式,其横向与纵向长度分别为12.6m、10m,泵站则设计为堤后式结构,并设计有直涵式出水流道。水泵叶片、电机层以及进水泵站池底板面的高程分别为1.5m、2.05m、-3.0m。由于该工程坐落在软土地基的堤段之上,基础表层地质基本上是深度可达十多米的流塑状与软塑状的软土,抗剪性能极低。无侧限抗剪强度

2小型排涝泵站软基处理工艺及其优缺点分析

在水利工程施工实践中,结合不同的地质情况与软基特点,通常可采用换填法、挤淤法(抛石挤淤或自重挤淤等)、搅拌桩、注浆法等软基处理工艺对软基承载力进行改善,从而提高地基稳定性。由上述分析可知,该小型排涝泵站工程软土地基承载力极低,透水性低,若在荷载作用之下,孔隙水压力将会增高,制约着地基压密加固。加之,软土地基含水量大,要提高基础强度,关键在于设置排水出路进行土层排水,使土层随压力提高进而固结,实现基础强度提高。

2.1运用搅拌桩方法,实施软土基础加固

由于该工程土质的流塑性极强,软土基础的承载力极低,在工程施工中,可运用搅拌桩方法,结合地质土壤实际情况,以石灰或水泥等为固化剂,以搅拌机械为主要手段,将固化剂与软土于地基深处实施强制搅拌,产生相应的化学反应与物理反应,达到软土硬结的目的,达到软土基础加固的目标,使软土地基的变形模量增大,软土地基强度提高。

(1)优势分析。相较于其他施工工艺而言,运用搅拌桩加固的方法,在软基处理施工中,无振动,不会出现地面隆起的现象,且在施工中没有噪音产生,不排污,对环境与周围的建筑构筑物危害较小。此外,该处理方法还利于提高施工进度,可获得良好的社会效益以及经济效益。

(2)缺点及措施分析。虽然搅拌桩处理方法在软土地基加固处理中具有突出优势,但在运用该处理方法进行施工时,工序控制的难度相对较大,若无法有效控制各施工工序,就无法获得预期的基础处理效果。基于此,在该处理方法在运用过程中,应注意如下施工要点:

①在打搅拌桩之前,要对地基表面实施必要的加固施工,同时还应在桩基设备的机底之下增设垫块,避免机身倾斜或者桩基设备下陷。此外,在地基表面可覆盖河砂,厚度约在30cm-50cm之间,以确保钻机正常运转;

②在边坡打搅拌桩时,开挖边坡过程中可将其开挖成梯形或

③在钻进、搅拌等各环节的施工中,应派专门技术人员对钻进深度、喷浆高程、喷浆量、搅拌桩隐蔽工程、复搅次数等按规范进行详细检查,以防止搅拌不均匀现象出现,保障桩基施工的连续性。

2.2运用排水固结法,进行基坑渗水处理

由于该排涝泵站工程基础表层地质多为深达十多米的淤泥,孔隙比与水含量较大,淤泥土的水含量在50%-70%之间,摩擦力极低,此类软土地基特点对基坑施工中,边坡开挖稳定性与基坑的排水产生了重要影响。基于此,在基坑开挖施工中,应重点采取措施进行渗水与加固处理。排水固结法主要运用排水井、增设砂垫层等方法,使软土基层表面或者在其内部形成排水通道,并在荷载或者土壤自重作用之下,进行土层排水,从而达到固结土壤的目的。

(1)优缺点分析。排水固结法可增加孔隙水的排出路径,有效缩短排水距离,利于加快软土地基中水的排出与固结的进程,施工效果较好,适用于充填土、淤泥土地基等。但该工程在施工中,受洪水等水文因素影响较大,还面临着围堰失稳以及边坡开挖稳定性缺失等问题,在施工中,若单用排水固结法或未能有效控制各施工环节,处理效果也将大打折扣。

(2)施工要点分析。在运用排水固结法进行施工时,还应结合相应的堵水措施,实施堵排结合的方法,实施围堰处理。同时,在设置排水通道时,竖向排水通道宜运用塑料排水带或者砂井进行排水,而水平向排水应以砂垫层为主要的排水垫层进行排水处理。同时,在边坡开挖时,淤泥开挖应坚持“随挖随运”的原则,并适当增大开挖坡比,为避免地表水流入基坑,还应在地面开挖排水沟,拦截地表水,并于基坑周围设集水井与排水沟,及时处理基坑渗水。此外,还应准备松木桩或钢板桩稳定边坡。

除上述处理方法之外,在回填施工中还应实施分层回填,分段填筑。尤其是在分段填筑的过程中,每一层填土的轮迹重叠应控制在0.5m-1m之间,且确保上层与下层错缝之间的距离≥1m,每一层接缝宜设置为斜坡状,实施从两侧或四周向中间均匀填筑,以避免在对排涝泵站工程背填土时,软基受压力影响而产生变位现象。

总之,在排涝泵站工程施工中,应针对工程软土地基水含量大、透水性差、承载力低等特点,在施工中根据工程实际采用适合的软基处理工艺,如搅拌基法、排水固结法等,严格按施工要点施工,发挥各处理方法的优势,确保水利工程质量。

参考文献

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