CN104358245B - 一种水工建筑物软基处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种水工建筑物软基处理的方法。本发明的目的是提供一种水工建筑物软基处理的方法，利用干贫砂砾石料良好的工程特性有效地提高水工建筑物施工期及运行期的可靠性，同时也提高施工效率，降低施工成本。本发明的技术方案是：一种水工建筑物软基处理的方法，包括以下步骤：a、基础开挖：挖除水工建筑物直接持力层中埋深较浅的软弱地层，对于基础中埋深在20m左右且连续分布的软弱地层，也将其挖除；b、基础回填：采用干贫砂砾石料对基础进行回填，干贫砂砾石料即在天然砂砾石料中添加一定量的水泥及添加剂，然后用简易的设备进行拌合，采用堆石坝施工技术进行碾压施工。本发明适用于水工建筑物软基处理等类似工程。

Description

一种水工建筑物软基处理的方法
技术领域
本发明涉及一种水工建筑物软基处理的方法，适用于水工建筑物软基处理等类似工程。
背景技术
水工建筑物地基设计和施工处理时对建筑物地基的稳定性和安全均有很高的要求，施工中时常会遇到松软土地基，由于地基沉降与沉降差或地基的稳定性与抗渗稳定性不足，会直接影响到建筑物的正常运行和安全，甚至造成严重的工程事故。
目前，传统的水工建筑物软基处理中，多采用挖除承载力低、抗液化能力差的浅埋地层，采用低标号的混凝土进行置换处理，或者直接利用固结灌浆、高压悬喷注浆、振冲碎石桩等手段对原始地基进行加固处理，但以上方法不仅工程投资巨大、施工工期安排也受到较大的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种水工建筑物软基处理的方法，利用干贫砂砾石料良好的工程特性有效地提高水工建筑物施工期及运行期的可靠性，同时也提高施工效率，降低施工成本。
本发明所采用的技术方案是：一种水工建筑物软基处理的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、基础开挖：挖除水工建筑物直接持力层中埋深较浅的软弱地层，对于基础中埋深在20m左右且连续分布的软弱地层，也将其挖除；
在挖除软弱地层中，遇到低液限的粉土粉砂层时，尽量保证开挖面平顺，避免出现突变区域，如遇突变区域应将其挖除，避免出现应力集中；进行开挖或沿地层分界线清除时，应确保开挖的综合坡比在1:1.5～1:2.0；
在挖除软弱地层中，遇到与相邻地层呈锯齿状连接时，应将开挖面加深，彻底清除低液限的粉土粉砂层，同时应保证开挖面平顺衔接；
b、基础回填：采用干贫砂砾石料对基础进行回填，干贫砂砾石料即在天然砂砾石料中添加一定量的水泥及添加剂，然后用简易的设备进行拌合，采用堆石坝施工技术进行碾压施工；
所述天然砂砾石料：水泥：添加剂：水＝50～60：1：1：2；
天然砂砾石料中需剔除超过直径150mm的骨料；小于5mm的砂料含量控制在18％～32％，粗骨料中5～40mm粒径含量为35％～65％，直径＜0.08mm的颗粒含泥量不应超过5％，泥块含量不超过0.5％，并避免泥块集中；天然砂砾石料的含水率保持稳定，拌和时其中砂料的含水率不能大于6％；天然砂砾石料中砂料细度模数控制在2.0～3.3之间。
所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热或低热硅酸盐水泥。
所述添加剂采用宜满足GB/T1596技术性能指标要求的粉煤灰。
所述干贫砂砾石料中还加入开挖砂砾石料，开挖砂砾石料：天然砂砾石料＝1：1，开挖砂砾石料中砂料细度模数控制在在2.2～3.5之间。
本发明的有益效果是：1、本发明采用干贫砂砾石料对软基进行置换处理，该材料强度小于常规混凝土，其在水工建筑物与基础覆盖层之间起到很好地过渡作用，有效的改善了水工建筑物与基础接触部位的应力，基础变形也得到很好的抑制，保证了水工建筑物施工期及运行期的可靠性；2、本发明摒弃了传统水工建筑物软基处理采用的混凝土等置换材料，而选择了干贫砂砾石料，由于该材料采用河床开挖的天然砂砾石料，掺入一定量的水泥及其它添加剂拌和而成，从而减少了河床开挖料的废弃运输，做到就地取材，极大地节约了工程投资；3、本发明采用堆石坝填筑施工技术进行碾压施工，方便快捷，受外界环境影响较小，具有较强的实用性；4、本发明解决了软基上的水工建筑物因承载力低、抗液化能力差等带来的工程技术问题，提高了施工效率、降低了工程投资以及水工建筑物整体稳定性。
附图说明
图1是本发明的剖面图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例是一种水工建筑物软基处理的方法，利用干贫砂砾石料3替换了传统水工建筑物软基处理采用的混凝土等置换材料，改善水工建筑物1与基础接触部位的应力，抑制基础变形并确保地基稳定。具体施工方法如下：
a、基础开挖：挖除水工建筑物1直接持力层中埋深较浅的软弱地层2，对于基础中埋深在20m左右且连续分布的软弱地层2，也将其挖除；以永久性的消除软弱地层2带来的承载能力差、抗地震液化能力差等工程问题。
在挖除软弱地层2中，遇到低液限的粉土粉砂层时，尽量保证开挖面5平顺，避免出现突变区域7(如图1中的三角区)，如遇突变区域应将其挖除，确保建基面的平顺过渡，避免出现应力集中；因为低液限粉土粉砂层自稳能力较差，进行开挖或沿地层分界线6清除时，应保证开挖的综合坡比在1:1.5～1:2.0；
在挖除软弱地层2中，由于粉土粉砂层沉积的不规律性，遇到与相邻地层呈锯齿状连接时，应将开挖面加深，彻底清除低液限的粉土粉砂层，同时应保证开挖面5平顺衔接。
b、基础回填：采用干贫砂砾石料3对基础进行回填，干贫砂砾石料即在天然砂砾石料中添加一定量的水泥及添加剂，然后用简易的设备进行拌合，采用堆石坝施工技术进行碾压施工，方便快捷、受外界环境影响小。干贫砂砾石料的配比如下：
天然砂砾石料：水泥：添加剂：水的质量比为50～60：1：1：2。
干贫砂砾石料3的原材料采用一定级配的天然砂砾料，天然砂砾石料中需剔除超过直径150mm的骨料；小于5mm的砂料含量控制在18％～32％，粗骨料中5～40mm粒径含量宜为35％～65％，直径＜0.08mm的颗粒，含泥量不宜超过5％，泥块含量不宜超过0.5％，并避免泥块集中；天然砂砾石料的含水率尽量降低并保持稳定，拌和时其中砂料的含水率不宜大于6％；天然砂砾石料中砂料细度模数宜在2.0～3.3之间。
上述天然砂砾石料也可用开挖砂砾石料代替，或是两者相互补充。若是两者相互补充，开挖砂砾石料：天然砂砾石料＝1：1。开挖砂砾石料中砂料细度模数控制在在2.2～3.5之间。
本实施例中所用水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热或低热硅酸盐水泥；添加剂采用宜满足《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596)的技术性能指标要求的粉煤灰。
本发明中干贫砂砾石料的原材料技术指标、配合比等需通过专门的室内试验研究确定；干贫砂砾石料的施工填筑碾压参数、现场质量控制指标等需开展现场碾压试验确定。

Claims (4)

1.一种水工建筑物软基处理的方法，其特征在于包括以下步骤：
a、基础开挖：挖除水工建筑物(1)直接持力层中埋深较浅的软弱地层(2)，对于基础中埋深在20m且连续分布的软弱地层(2)，也将其挖除；
在挖除软弱地层(2)中，遇到低液限的粉土粉砂层时，尽量保证开挖面(5)平顺，避免出现突变区域(7)，如遇突变区域应将其挖除，避免出现应力集中；进行开挖或沿地层分界线(6)清除时，应确保开挖的综合坡比在1:1.5～1:2.0；
在挖除软弱地层(2)中，遇到与相邻地层呈锯齿状连接时，应将开挖面加深，彻底清除低液限的粉土粉砂层，同时应保证开挖面(5)平顺衔接；
b、基础回填：采用干贫砂砾石料(3)对基础进行回填，干贫砂砾石料即在天然砂砾石料中添加一定量的水泥及添加剂，然后用简易的设备进行拌合，采用堆石坝施工技术进行碾压施工；
所述天然砂砾石料：水泥：添加剂：水＝50～60：1：1：2；
天然砂砾石料中需剔除超过直径150mm的骨料；小于5mm的砂料含量控制在18％～32％，粗骨料中5～40mm粒径含量为35％～65％，直径＜0.08mm的颗粒含泥量不超过5％，泥块含量不超过0.5％，并避免泥块集中；天然砂砾石料的含水率应保持稳定，拌和时其中砂料的含水率不能大于6％；天然砂砾石料中砂料细度模数控制在2.0～3.3之间。
2.根据权利要求1所述的水工建筑物软基处理的方法，其特征在于：所述水泥为硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、中热或低热硅酸盐水泥。
3.根据权利要求1所述的水工建筑物软基处理的方法，其特征在于：所述添加剂采用宜满足GB/T1596技术性能指标要求的粉煤灰。
4.根据权利要求1所述的水工建筑物软基处理的方法，其特征在于：所述干贫砂砾石料(3)中还加入开挖砂砾石料，开挖砂砾石料：天然砂砾石料＝1：1，开挖砂砾石料中砂料细度模数控制在在2.2～3.5之间。
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