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淺談巖土工程施工技術(shù)難點(diǎn)和對策
我國因地域遼闊,地質(zhì)復雜,因而巖土工程在實(shí)施中的技術(shù)難度也是非常突出的。巖土工程主要研究求解巖體與土體工程問(wèn)題,其中以地基與基礎、邊坡和地下工程等最為普遍。文章結合筆者工作實(shí)踐,從巖溶地區樁基施工、地下連續墻兩方面分析了巖土工程施工中常見(jiàn)的難點(diǎn)問(wèn)題,并提出了相關(guān)對策。
1、巖溶地區樁基施工
1.1 巖溶地區樁基施工中的常見(jiàn)問(wèn)題巖溶地區是可溶性巖石(主要指石灰巖和石膏等)由于受到含有C0 的流水溶蝕,并加以沉積作用而形成的地貌,主要分布于我國廣西、云南、貴州等地區。巖溶地區地質(zhì)條件復雜,含有豐富的地下水甚至地下暗河通道、土洞等,并且基巖強度高,比普通地質(zhì)條件施工難度大,是巖土工程施工中的研究重點(diǎn)和難點(diǎn)。
巖溶地區樁基施工中的常見(jiàn)問(wèn)題主要有以下幾個(gè)方面:
1.1.1 易發(fā)生漏水、漏漿現象漏水、漏漿問(wèn)題是巖溶地區樁基施工的顯著(zhù)特點(diǎn),這是由于現有勘探水平的限制, 對于很多地質(zhì)條件的反映不能十分準確,溶洞的分布與走向復雜,灰巖中溶洞裂縫發(fā)育,溶洞或裂縫較大且貫通。在鉆進(jìn)過(guò)程中遇到溶洞后水或者泥漿迅速流進(jìn)了溶洞空間,阻礙施工。
1.1.2 易發(fā)生塌孔和埋鉆事故發(fā)生塌孔的影響因素是多方面的,主要有工程地質(zhì)條件、鉆機選型及鉆進(jìn)速度的控制、泥漿的性能指標等。具體為: (1)如果成孔時(shí)間太早,泥漿就會(huì )發(fā)生沉淀,上部則只剩下清水,再加之長(cháng)時(shí)間浸泡會(huì )浸塌護筒口的耕作土或回填土;(2)回填土下的耕種土必須碾壓,否則容易形成塌陷; (3)旋挖鉆機開(kāi)孔過(guò)大,下好護簡(jiǎn)后護筒周?chē)耐翛](méi)有進(jìn)行夯實(shí)。埋鉆現象一般伴隨塌孔發(fā)生, 由于地面塌陷、機械傾斜或者鉆桿變形,導致鉆頭偏離原孔位而不易拔出。
1.1.3 鉆機沉陷在孔鉆進(jìn)的過(guò)程中, 由于沒(méi)有探明的較大溶洞的出現,孔位地面突然下沉而造成了鉆機沉陷的安全事故。
1.2 施工對策第一,如果溶洞厚度較小, 內有第四系覆蓋層充填, 可以采用優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。泥漿比重應大于1.4g/cm。,并反復回填片石、粘土或水泥進(jìn)行擠密施工,然后采用一層鋼護筒跟進(jìn)施工至巖面的施工方案,從而可以順利通過(guò)溶洞和避免垮塌事故。如果溶洞厚度大于Scm~,U為特大型溶洞,如果覆蓋層是易垮塌的流沙或者淤泥層,宜采用單層、兩層或三層鋼護筒跟進(jìn)至孔底的施工方案成孔。
第二,遇到溶洞裂縫發(fā)育完全的孔,因此漏漿嚴重,需要在孔邊堆積片石和粘土等,并準備大量泥漿,低錘慢擊至泥漿不漏為止,成孔撈渣后迅速澆注混凝土。
第三,根據土質(zhì)情況設置護筒埋置深度,將護筒外壁與孔間的縫隙用土填密實(shí),施工過(guò)程中出現護筒塌陷后,立即將鉆機撤走,然后將下落的護筒向下壓實(shí),將塌陷的坑內泥漿清理干凈,用一大護筒套在孔內護筒外側,用編制袋裝土將大護筒周?chē)顚?shí)。然后再繼續施工,撈渣時(shí)及時(shí)加入優(yōu)質(zhì)的泥漿,不要直接加入清水。
第四, 如遇松軟的地表, 采用應采用低錘快打,把孔壁擠壓密實(shí)。正常沖進(jìn)時(shí)采用100cm左右的高沖程。如遇沙礫層,提錘高度宜采用40~60cm,頻率達到20~35次/min,泥漿比重1.2~1.5gem。。在進(jìn)行沖進(jìn)的過(guò)程中,沖錘的提升要放慢速度, 以免碰撞孔壁而造成護壁失穩甚至塌孔。
2、地下連續墻施工
地下連續墻施工的技術(shù)難點(diǎn)主要是泥漿的制作和成槽放樣。其中泥漿是穩定深槽槽壁的關(guān)鍵,能夠起到攜碴作、冷卻和滑潤等作用,是防止發(fā)生塌方問(wèn)題的主要因素;成槽施工是地下連續墻施工的第一步,也是地下連續墻施工質(zhì)量是否完好的關(guān)鍵一步。
2.1 泥漿制作中的主要問(wèn)題及對策
2.1.1 泥漿制作中的主要問(wèn)題泥漿制作中的主要問(wèn)題如下: (1)新拌制的泥漿控制不當不能滿(mǎn)足成槽要求; (2)挖槽過(guò)程中正在循環(huán)使用的泥漿不及時(shí)測定試驗,泥漿質(zhì)量惡化程度不清,不及時(shí)改善泥漿性能,槽壁挖掘進(jìn)度和槽壁穩定性難以保證; (3)溝槽內的泥漿不按挖槽過(guò)程中和挖槽完成后泥漿靜止時(shí)間長(cháng)短分別進(jìn)行質(zhì)量控制,會(huì )形成泥皮薄弱且抗滲性能差。
2.1.2 施工對策泥漿制備的準備工作必須符合三個(gè)條件:一是以地質(zhì)、水文資料作為依據, 二是原料采用優(yōu)質(zhì)膨潤土、cmc、純堿等,三是原料的比例需嚴格控制。
在泥漿制、作過(guò)程中應該注意以下幾個(gè)問(wèn)題:
(1)及時(shí)檢驗泥漿指標; (2)泥漿制作的原材料要控制好質(zhì)量,主要有膨潤土、cmc、純堿三種,并在條件許可的情況下多使用一些膨潤土; (3)新泥漿需要一天時(shí)間的發(fā)酵方能使用,為了不耽誤使用,可設置一個(gè)清水箱,箱內裝一個(gè)大功率水泵,加快供水速度,節約拌漿時(shí)間; (4)確定方量。實(shí)際方量一般等于拌制理論方量的1.5倍。但為了防止巖溶地區常見(jiàn)的漏漿事件,一般是拌制理論方量的2倍。
2.2 成槽放樣的常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法成槽放樣看似簡(jiǎn)單卻經(jīng)常發(fā)生問(wèn)題,常見(jiàn)問(wèn)題及解決辦法如下:
2.2.1 成槽容易出現左右偏差左右偏差問(wèn)題是地下連續墻施工過(guò)程中的一個(gè)多發(fā)病。主要原因是技術(shù)交底工作沒(méi)做好,以及成槽司機沒(méi)有觀(guān)察好。應對方法是在每單元槽段的端頭把開(kāi)挖寬度放出h+l5am的余寬,連接幅開(kāi)挖寬度是b+2h+lOcm,首開(kāi)幅開(kāi)挖寬度是b+2h+2Ocm。
2.2.2 泥漿液面的控制為了防止槽壁塌方,泥漿液面的高度須高于地下水位高度,并且要高于導墻以下50cm。首先是做好成槽工程中的液面的全過(guò)程控制,一直保持到澆筑混凝土時(shí);其次是成槽結束后到澆筑砼之前的液面控制,要保證在澆筑砼之前必須合乎標準。
2.2.3 地下水液面控制在降雨條件下,地下水液面升高到一定程度會(huì )繞過(guò)導墻流入槽段,從而減小泥漿對地下水的超壓力,易導致塌方事故。為了防止這一問(wèn)題,一種方法是全部或者部分降低地下水位,加大地下水位液面與泥漿面的高度差,從而保護槽壁的穩定性。第二種方法是提高泥漿液面,一般是高出地下水位0.5~1.Om。在地質(zhì)環(huán)境惡劣的條件下適宜采用第一種方法。
2.2.4 施工過(guò)程中的難題另一個(gè)難題是鎖口管問(wèn)題,主要表現在:
第一,由于鎖口管沒(méi)有固定穩導致了鎖口管傾斜的問(wèn)題。鎖口管的固定是通過(guò)上端固定和下端固定來(lái)實(shí)現的。上端固定是在導墻與鎖口管之間的縫隙里打入導木枕,并利用槽鋼進(jìn)行斜撐。這種固定方法基本上可以避免鎖口管移位問(wèn)題;下端的固定方法是利用吊機提起鎖口管,到達一定高度后,再自由下落插入土中。這種固定方法的優(yōu)點(diǎn)是保證鎖口管的下端位移不會(huì )太大。
實(shí)際施工中使用最多的是用1o0噸吊車(chē)用10噸力豎直向上拉鎖口管,當鎖口管發(fā)生偏移時(shí),會(huì )有反方向的力使其回位。這種方法的缺點(diǎn)是當發(fā)生小的位移時(shí),反方向的力很小,不能夠起到作用,因此位移不可避免,而且當場(chǎng)地條件不允許時(shí),1O0噸吊車(chē)很難找到合適的位置。
圖1鎖扣管偏移第二,槽壁不垂直, 造成鎖口管位置的偏移(如圖1所示)。其導致的結果是在下鎖口管時(shí),鎖口管不能按照預先放好的樣的位置擺放,影響到這幅墻的寬度及鋼筋籠的下放。同時(shí)鎖口管的后面空當過(guò)大,加大了土方回填的工作量,也容易產(chǎn)生漏漿的問(wèn)題。解決方法是修好左右糾偏的儀器,并且提高司機的操作技術(shù),做好技術(shù)交底,在成槽后期的時(shí)候有意識的向兩邊傾斜。
3、結語(yǔ)
隨著(zhù)建筑空間的拓展,地下空間的發(fā)展利用越來(lái)越普遍,因此如何做到更科學(xué)、更安全的應對開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中出現的種種問(wèn)題成為研究重點(diǎn)。本文僅從樁基施工和地下連續墻施工兩個(gè)方面簡(jiǎn)單論述了巖土工程施工過(guò)程中出現的技術(shù)難點(diǎn),分析了相關(guān)對策, 以供參考交流。
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