水工建筑物地基基础变形分析及有效加固处理策略

水工建筑物地基基础变形分析及有效加固处理策略

广西永泰水利建设有限公司广西南宁530031

摘要:在科学技术的不断发展和人们生活水平的日益提高下,我国的建筑行业得到了极大的进步,相应的建筑工程质量也受到了人们极大的关注和重视,而水利工程为消除水害和开发利用水资源而修建的工程。水利工程与其他工程相比,一项水利工程的兴建,对其周围地区的环境将产生很大的影响,既有兴利除害有利的一面,又有淹没、浸没、移民、迁建等不利的一面。水工建筑物的地基基础就是影响水工建筑物施工质量的条件之一,极容易发生地基变形倾斜、倒塌情况,进而会对水工建筑物结构安全性产生不利影响。本文主要对水工建筑物地基基础变形产生的危害进行分析,并且及时采取加固的处理策略。

关键词:建筑项目;地基基础;变形分析;加固处理

水利工程不仅通过其建设任务对所在地区的经济和社会发生影响,而且对江河、湖泊以及附近地区的自然面貌、生态环境、自然景观,甚至对区域气候,都将产生不同程度的影响。这种影响有利有弊,必须努力发挥水利工程的积极作用,消除其消极影响。无论是治理水害或开发水利,都需要通过一定数量的水工建筑物来实现。按照功用,水工建筑物大体分为三类:①挡水建筑物;②泄水建筑物;③专门水工建筑物。而地基基础环节作为水利建筑工程结构的重要组成部分,不但对整体建筑物的荷载力起着承担作用,还能有效保证水工建筑物结构的使用寿命。然而在目前的建设发展中也存在一系列的质量问题,出现了大量的安全事故现象,而导致这种情况发生的根本原因就是水工建筑物的地基基础不稳。因此为了有效保证水工建筑物的安全,就应积极使用加固处理方式,从而为水利工程项目的顺利实施奠定基础。

一、关于水工建筑物地基基础变形产生的危害分析

水利工程中各种水工建筑物都是在难以确切把握的气象、水文、地质等自然条件下进行施工和运行的,它们又多承受水的推力、浮力、渗透力、冲刷力等的作用,工作条件较其他建筑物更为复杂。水工建筑物频频出现安全事故现象,而致使出现这种现象的根本因素就是水工建筑物地基基础的不牢固,一旦地基出现失稳,极容易导致一些方式上的危害:第一,容易导致水工建筑物的墙体位置开裂。很多农田水利小型水工建筑物为砖混结构,这种方式的水利建筑物本身承载能力就较弱,并且不均匀的沉降还会导致砖砌体发生弯曲情况,进而使砌体承担巨大的拉力,墙体出现裂缝现象;第二,致使水工建筑物的混凝土构件遭到破坏。一旦发生不均匀的沉降现象时,建筑上层结构的内部就会出现不同的应力,如果不均匀沉降的程度较为严重,那么建筑物就会渐渐倾斜,不但能使倾斜方向的压应力变成拉应力,还能对另一方向的构件带来拉应力,从而导致混凝土构件断裂、错位;第三,容易导致建筑主体发生倾覆倒塌现象。通常在建筑项目的地基基础出现问题时,不但会对水工建筑物上部结构带来极大的影响,还会对整体水工建筑物结构产生一定的安全隐患,从而威胁到国家和人们的生命财产安全。

二、针对水利建筑工程项目地基基础变形展开的有效加固处理策略分析

(一)强夯法加固处理技术

强夯法属于建筑地基加固处理技术中较为常见的一种方法,由于其对机械化水平要求不高,因此在建筑行业的不断发展下,逐渐形成了新型的强夯法加固处理技术,被广泛应用于小型水利工程的地基基础施工中,并且取得了较为显著的效果,尤其是在一些地质条件较差的环境下,如软土地质的加固处理技术应用效果就较为明显,具体步骤包括以下几点:首先,相对施工现场的地基进行详细的勘探测量工作,在选择具体地点之后展开试夯工作;其次得出试夯结果之后,对其展开针对性的分析探讨,进而明确所有夯点的准确位置;最后,施工人员要使用推土机对地面进行压实直至达到平整状态为止,再进行夯点放样,根据该区域的实际条件适当调整,达到夯实表面层的目的。

(二)灌浆法加固处理技术

一般灌浆加固处理技术的工作原理主要是在建筑物的地基土层表面位置进行钻孔,并往其中注浆,等到砂浆已经完全进入到建筑土层结构等到其凝固,从而达到灌浆法的最终目的。灌浆法加固处理技术主要包括以下几方面内容:第一,渗透式灌浆。通常在砂土表面层中,土壤颗粒之间存在着一定的空隙,而灌注的浆液就会渗透在这其中,将其中包含的水和空气排出在外,进而逐渐使砂土表面形成一个整体结构;第二,压密式灌浆。压密式灌浆存在的主要特点就是通过较为粘稠的浆液,在灌注区域周围形成浆泡挤压,并且浆泡会随着灌浆压力的增加而增大,进而将土层向上抬起,有效修复沉降地基;第三,劈裂式灌浆。通常劈裂式灌浆主要适用于砾砂地基和粘稠地基中,通过不断的灌浆加压,导致土层表面较为薄弱的区域出现劈裂现象,而浆液就从劈裂的位置进入,对土层表面的薄弱区域进行加固修复。

(三)搅拌桩法加固处理技术

在建筑项目地基基础施工时经常会出现碎石桩在软土中粘结效果不佳的现象,为了有效防止出现这一问题,施工人员就可以使用面积较大的深层搅拌桩,一般其水泥的掺入比例是10%-20%,通过深层土和水泥之间的凝固作用,将凝固之后的碎石搅拌桩变形模量变成80-120MPa。同时由于其横截面积较大,导致竖直方向的承载能力受到桩身的摩擦阻力分担,而桩身的刚度也较大,能够充分满足软土层的地基加固处理要求,进而达到最佳的处理效果。

(四)复合技术处理方法

复合加固处理技术主要包括以下几方面内容:

第一,碎石桩和水泥煤灰碎石桩之间进行结合处理。通常在使用桩基技术时,施工人员需要对来自建筑上部结构的荷载往建筑地基深处进行传递,进而最大限度消除建筑上部结构带来的冲击力。一般在这种情况下,单一的碎石桩是起不到承载的能力的,因此施工人员可以充分利用水泥煤灰碎石桩来保证其具有较强的承载力。除此之外,碎石桩结构还能对建筑上土层出现的液化现象有效去除,进而完全凸显出碎石桩和水泥煤灰处理存在的优势,有效缓解建筑地基沉降现象。

第二,强夯法和碎石桩法二者之间的结合处理。通常在对建筑物的地基结构进行施工处理时,可适当使用强夯法和碎石桩法二者联合的处理方式,并以施工现场地基基础的土层特点、厚度及实际情况为基础,进而明确夯实深度。同时,施工人员还要对建筑物地基的土壤、夯实深度及荷载量情况深入研究,在处理好填土层之后,还要合理利用碎石桩展开施工作业。除此之外,施工人员在进行建筑结构地基基础处理时,可适当使用排水固结的方式,对强夯点进行深入分析探讨,从而实现最佳的处理效果,还可以通过碎石桩和壳层,在建筑项目地基基础的位置设置一层复合层,进而为碎石层更加密实、地基基础更加稳定安全提供保障。

第三,水泥煤灰碎石桩和粉喷桩二者之间的联合处理。通常这种方法在具体使用过程中,不但能够充分发挥出自身具有的固结能力,还能将其和建筑地基土有效融合,进而形成复合地基,将粉喷桩自身具有的承载力和约束优势完全凸显出来。除此之外,粉喷桩的使用还能最大限度实现对建筑项目地基基础变形的有效控制,进而有效提高建筑土体的使用强度。然而在二者联合使用的基础上,要求其达到建筑设计对强度的相关规定标准,从而才能致使建筑混凝土实现较为密实和均匀的状态,为水利建筑工程施工质量提供良好的保障。

结束语:

总而言之,水利工程的作用,不仅要满足日益增长的人民生活和工农业生产发展的需要,而且要更多地为保护和改善环境服务。由于新的勘探技术、新的分析计算和监测试验手段以及新材料、新工艺的发展,复杂地基和高水头水工建筑物将随之得到发展,水利工程的质量问题也在持续增长,而水工建筑物的地基基础变形就是问题之一,其作为水工建筑物整体结构的重要组成部分,对建筑物的整体质量安全起着极大影响。因此施工人员在具体施工时应合理使用地基基础加固处理技术,制定科学合理化的施工方案,对施工地质条件、施工特点及施工天气展开深入的了解掌握,从而促进水利工程的顺利实施。

参考文献:

[1]温佩桃.工业厂房地基基础施工技术与加固技术的研究[J].科技创新与应用,2013(20):214-214.

[2]王志刚.地基基础施工技术与加固技术探讨[J].水利建筑工程技术与设计,2016(36):468.

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