試析強夯加固技術(shù)在水利工程軟基處理中的應用論文
隨著(zhù)國民經(jīng)濟發(fā)展速度的不斷加快及科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，我國水利工程技術(shù)水平也得到了極人的提升，這都為水利工程規模擴人提供了可靠地保障。在社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，對水利工程質(zhì)量提出了更高地要求。軟土地基作為水利工程施工中的重要病害問(wèn)題之一，其加固技術(shù)水平的高低將直接影響到工程的整體質(zhì)量。
1強夯加固技術(shù)的作用原理
強夯法加固技術(shù)主要是利用強人的沖擊力將原有土體結構進(jìn)行破壞，對其附近土質(zhì)進(jìn)行擠壓進(jìn)而形成夯坑，其加固原理主要有以下兒點(diǎn):
第一，動(dòng)力置換。動(dòng)力置換主要分為兩種:樁式置換與整式置換。通過(guò)強人的夯擊力在軟土中填筑碎石，進(jìn)而形成碎石樁并增加其穩定性 .這就是樁式置換。通過(guò)強人的夯擊力向淤泥中不斷填筑碎石，進(jìn)而形成加固效果良好的碎石墊層，這就是整式置換。
第二，動(dòng)力固結。通過(guò)沖擊力的作用，進(jìn)而促使沖擊波的形成，并破壞土體結構，在土體內部分地方就會(huì )出現一些縫隙，這些縫隙都具有排水能力，此時(shí)將縫隙中軟土地基孔隙內的水將順利流出，以此實(shí)現軟土體固結的目的，這就是強夯法中動(dòng)力固結的施工原理。據人量數據顯示，夯擊力的人小將直接影響到土體的沉降情況，夯擊力人，土體沉降量就會(huì )隨之增加，兩者之間存在正比關(guān)系。
第三，動(dòng)力密實(shí)。動(dòng)力密實(shí)就是通過(guò)較人的沖擊荷載充分壓實(shí)土體之間的空隙，進(jìn)而實(shí)現軟土地基強度的提高。
2施工準備
2.1強夯設備的選擇
強夯設備主要包含三部分:夯錘、起重機及脫鉤裝置。首先，夯錘�，F階段國內主要分為兩種形狀的夯錘，為圓形與方形，底而積一般都控制在2平方米到6平方米之間。選擇夯錘時(shí)，可按照起重設備、地基土質(zhì)、加固深度等條件進(jìn)行。選擇夯錘底而積時(shí)，必須遵循地基土的種類(lèi)進(jìn)行，如應選用較小的底而積作為砂性土底而積，選用較人底而積作為粘性土底而積。其次，起重設備和脫鉤裝置。通常情況下起重機都會(huì )選用履帶式或輪胎式，如地基有加固要求時(shí)，應選用人型夯錘，并進(jìn)行專(zhuān)用起吊三腳架的制作及通過(guò)2臺起重機進(jìn)行夯錘臺吊作業(yè)。利用滑輪組將夯錘吊到指定高度，并利用脫鉤裝置實(shí)現自動(dòng)脫鉤落錘�，F階段主要使用到的脫鉤裝置分別是通過(guò)吊機上副卷?yè)P機的鋼絲繩吊起鎖卡焊合件使錘脫落，還有一種是脫鉤施夯作業(yè)通過(guò)定高度索的方式完成。
2. 2強夯參數的選擇
(1)錘重及落距
強夯技術(shù)處理水利工程軟基中，選用的錘重一般為8噸到25噸之間，將其落距要控制在8米到20米的范圍內。選擇錘重時(shí)，必須嚴格遵循相關(guān)施工要求進(jìn)行，如地基加固深度等。為更好地了解強夯施工中錘重和落距的關(guān)系，可以從圖1進(jìn)行分析。將夯錘重量設為M，用h代表落距，應F代表沖量，可以得出在錘重加人和落距加人中，其效果最佳的為錘重增人。
2.3夯擊能的確定
通常在水利工程強夯施工前期都要進(jìn)行試驗段試驗工作，以此獲取準確的檢測數據。按照所得數據并與設計及施工要求相結合，對最佳夯擊能進(jìn)行準確確定。山于粘性土的孔隙水壓力消散極為緩慢，最佳夯擊能可以遵循孔隙水壓力的疊加值符合土的自重壓力范圍進(jìn)行確定。因為砂性土具有較快的孔隙水壓力增加或減少速度，最佳夯擊能的確定必須遵循孔隙水壓力增量隨夯擊次數的增加而逐漸趨于恒定的夯擊能進(jìn)行確定。
3強夯加固技術(shù)在水利工程軟基處理中的應用
3.1工程案例
某水利工程具有灌溉、發(fā)電及城市供水等多種用途，屬于綜合性水利樞紐工程。其組成部分主要為調節閘、泵站、電站等。在其東西偏滋分別進(jìn)行5孔提升式平而鋼閘門(mén)調節閘的設置，中間設置橡膠壩，共16節，媒介寬度約為70米，壩高為3. 5米左右。并將泵站、橋頭堡及引水閘分別設置在兩岸。
本工程河床覆蓋層主要是河流沖積物，具有8到12米的厚度，主要成分為細砂、中砂、亞粘土等。沖積覆蓋層具有明顯的垂直分選性，細砂為其上層，其厚度為1米到3米之間，中砂為第二層，以此類(lèi)推。據相關(guān)數據顯示，本水利工程河床覆蓋層結構較為松散，具有不良級配及承載力，其密度只有0. 21到0. 42之間，。因此要對其進(jìn)行地基加固處理。
3.2強夯施工
(1)平整場(chǎng)地
對強夯施工后可能出現的平均地而變形情況進(jìn)行預先估計，進(jìn)而對強夯施工前的地而高程進(jìn)行確定，隨后進(jìn)行場(chǎng)地平整作業(yè)，一般選用推土機進(jìn)行。與此同時(shí)，要對強夯場(chǎng)地一定范圍內的地下構筑物、各種地下管線(xiàn)的位置及標高進(jìn)行詳細勘察，盡可能不在這些構造物上進(jìn)行強夯作業(yè)，如無(wú)法避開(kāi)，應嚴格遵循強夯影響深度的多少，對其可能出現的情況的估量，并及時(shí)選用行之有效的方式進(jìn)行處理，防止對工程造成一定損害。
(2)鋪墊層或降低地下水位
如地表層構成成為主要是細粒土、地下水位又高時(shí)，必要時(shí)必須鋪設0. 5米到2米的松散性材料在表層位置，也可以選用人工降低地下水位的方式。其主要作用就是幫助地表快速形成硬層，更好地支承起重機械設備，保證施工的順利進(jìn)行，同時(shí)還可以將地下水與地表而之間的距離拉人，避免夯擊過(guò)程中出現夯坑積水及降低夯擊效率的情況。
(3)施工作業(yè)
根據工程施工要求及設備選擇標準，本工程選用巧噸和10噸兩種錘重，將其落距控制在10米左右，并定為3平方米的夯錘底而積。其設計加固深度應為6米。首先應在平整后的場(chǎng)地上而進(jìn)行第一遍夯擊點(diǎn)位置的標注，并對地而高程進(jìn)行準確測量，起重機達到施工現場(chǎng)，應確保夯錘與夯點(diǎn)位置的一致性，并對強夯施工前錘頂的高程進(jìn)行測量。
綜上所述，隨著(zhù)水利工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，其軟基問(wèn)題也得到了有效解決。強夯加固技術(shù)作為水利工程軟基處理的主要技術(shù)之一，只有提高其加固技術(shù)水平，規范施工工序，才能提高水利工程施工的效率、降低成本，提高其整體質(zhì)量并有效延長(cháng)其使用年限。
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