地下水的处理方法十篇

发布时间:2024-04-26 02:07:03

地下水的处理方法篇1

关键词:基槽;降水;深浅基坑;基底处理。

abstract:throughaexampletobrieflyintroducethebasicconstructioninfoundationconstructionofgroundwaterishigh,payattentiontotheproblemsandhowtodealwith.

Keywords:deepfoundationpit;foundation;precipitation;foundationtreatment.

随着人民生活水平的提高,对居住建筑的需求在不断地增加,各种型式的住宅小区不断兴建,人们对地下空间的要求越来越多,导致建筑物基础埋深相应在不断地增加。可是,在深基础施工过程中,地下水位高,开槽就会出水的情况,给施工带来许多不便。这就需要设计人员根据地形地质情况及水位高度对基础基底做好处理,以满足国家地基基础工程设计和施工规范。如笔者在某个住宅小区建设中就遇到了上述问题。工程建设地点所处地形为旧有河床的边缘地带,地下水位高,自然地坪1.5米以下就会有地下水涌出,且施工建筑的当年气候降水又比较多,地面水较为丰富;所以需要对住宅小区建设工程地址进行人工降低地下水位。设计与施工人员经过深入现场研究论证,决定采用井点降水方案,既操作方便简单,又实用经济。

1、基础基槽降水井点布置

基槽降水点的布置应根据基槽平面形状.大小.要求降水深度,地下水流方向和含水层渗透系数来确定。基础为独立基槽宽度小于6米而降水深度不超过3米~4米,一般可采用单排井点布置在地下水的上游;基槽宽度大于6米,土质较差,渗透系数较大,可沿基槽两侧各布置―排井点。基础基槽面很大,可采用四周环形或多边形封闭布置,间距6~8米为宜,井坑距离基槽壁不宜小于2米,距离太小容易造成塌方。

2、基础基槽井点的制作安装

〈1〉深基槽

深基槽井点其深度比基底深1米左右,人工挖到一定深度时,把四周打眼,在把直径1.2米的砼管(四周均设有进水孔)用倒链或简易起重设备吊入井坑中,人站在其中挖方,使之边沉边挖边用污水泵抽水,直至达到要求的深度。井坑做好后,上部用m5.0水泥砂浆砌mu7.5粘土砖,做成井筒,上覆井盖,以免杂物掉入其中,井底铺撒300mm厚的碎石,进一步起过滤作用。连接管用直径50钢管制成,每个连接管装设阀门,以便检修。集水总管一般用直径50~75mm钢管分节连接,每节长6m。抽水设备采用潜水泵,每台泵各设一个电源控制,所有的泵串联后再由总电源控制。另外设一个贮水池,大小根据工地用水量而定。

〈2〉浅基槽

浅基槽井点降水是井点降低地下水位,通过四周挖井来暂时将基槽水用水泵抽出,借此形成水位的局部降落,如集团公司工大南住宅小区即为轻型井点系统,它是在基槽内水沟的一边或两边每隔6m左右设置一系列井点,并由水平水渠将水流在井坑;再用抽水设备把地下水连续不断地排出。

3、基础基槽降水后建筑物基础处理方法

〈1〉深基槽深降水井

深基槽井降水后建筑物基槽土质含水量很少,经过数天凉晒,土质含水量基本达到设计要求含水量,故不需进一步处理即可进行建筑物基础施工。

〈2〉浅基槽浅降水井

浅基坑井降水后,建筑物基槽土质含水量还很大,不进行地基土质处理是不能进行施工。处理方法:(a)将拟建建筑物基槽进行大开挖挖至设计标高,(b)在基槽设计标高处四周挖降水井及降水井之间通渠,(c)基槽水降至看不到水而成泥状,(d)均匀干插400mm高毛石(e)铺好毛石后在其上铺压一层600mm厚水泥碎石用碾压机分层碾压,(f)打C15素砼基础垫层,做大板钢筋砼基础板。

4、基础基槽井降水处理应注意的几个问题及措施

深基槽深基坑井降水

采用深基井点降水,施工时要特别慎重,防止引起建筑物、管线、道路等不均匀沉降,导致的建筑物倾斜开裂、管线断裂、路面裂缝等危害。深井点降水,一是要防止挖至设计基底标高时出现流砂,保证基坑内正常作业;二是要防止基坑外的地下水位下降对周围已建建筑物、管线、道路所造成的各种危害。井点降水后的地下水位是个漏斗形曲面,随时间推移,降水曲面半径不断的向外延伸。根据许多工程的实践,井点降水时,降水曲面坡度为降水半径的1/10。如建筑物、管线、道路面位于影响半径范围内,且末采取防护措施,就会引起不均匀沉陷,造成倾斜开裂。为此,需采取以下几点措施:(a)采用有挡水作用的支护结构,如砼灌注桩,地下连续墙,尽可能把降水井点立管设在支护墙内侧。井点立管的埋深应小于支护墙深度,这样的井点仅对支护封闭的基坑内抽吸,而对挡土结构以外的地下水位影响很小,或没有影响。(b)合理确定井点立管的深度,控制降水曲线。当基坑邻近处没有建筑物、管线、道路时,降水可按基坑干燥孝虑,坑中心点水位以降至基坑底面以下不大于1m为宜。当基坑邻近有建筑物、管线时,井点立管可适当埋深,其深度以不出现流砂为宜。(c)适当控制抽水量。开挖基坑时,井点降水用最大的抽水量进行。在垫层、地下室底板完成后可适当减小降水量,使井点有效的抽吸深度变小,使基坑外的降水曲线尽可能控制在较小的范围内,但坑内外要设置水位观测井,根据水位的变化及时控制抽水量。(d)在降水井管与建筑物、管线和路面间设置回灌井点,持续用水回灌,补充该处的地下水,使降水井点的影响半径不超过回灌井点的范围,阻止回灌井点外侧建筑物地下水的流失,使地下水位基本保持不变。

浅基槽浅基井降水

基槽开挖末达到设计标高时,地下水从基底突然涌出,影响施工正常进行。对于地下水一是注意观察水位的高度,在紧靠基槽边挖几个排水井进行排水,使其能达到正常施工作业。二是要防止挖基坑离基槽边太近造成塌方及影响四周已建建筑物安全稳定。

以上几项就是高水位小区建筑基础在施工中的处理和应考虑的几个问题,本文只考虑挖槽后用基井排水法处理,其它不作讨论。

地下水的处理方法篇2

关键词:地下水;污染;控制

一、地下水污染的预防

1、地下水污染的防治规划

地下水污染防止规划有多种方案,如地下水饮用水源地防护、地下水系统完整性防护以及地下水与地表水合理安排。规划过程中,涉及多方面内容,如区域规划、经济与地理情况、土地使用情况、地质人文条件,以及水资源的开发与分析;防治规划对象为地下水污染在受到污染时表现出的脆弱性,根据土地利用情况以及污染源分布,核定地下水可承受的污染风险度;根据地下水污染防治的的等级与分带,对污染的危害性予以确定。一般分为三带,一是敏感带、二是缓冲带、三是一般带。

2、地下水污染的预警系统

具体而言,将地下水动态资料同地下水水质对比,采取可行方式。通过相关理论研究,采用随机模型,针对地下水水质,开展预警工作。水资源的合理利用,在管理过程中,可通过计算机软件系统的设置予以安排。预警软件系统的研发,能保证检测资料及时有效。与此同时,地下水监测时,保障国民经济顺利发展。且系统反馈与分析信息,为今后水资源的防护,提供相应的技术支持,以便决策顺利进行。动态预警设立以地下水动态监测网络为前提。发达国家与发展中国家相比,地下水网络监测较为先进,监测资料可共享,同时网络化使监测资料利用更为充分。研究我国现状,仍然需要一定的措施,对整个地下水监测网络予以优化,进而保证资料共同使用。

二、地下水污染的控制与修复

1、地下水污染的异位处理方法

地下水污染的异位处理方法可以采取以下两种,一种是污染土体开挖,一种是抽取处理方法。前者适用于污染范围不大的区域,将污染土体在污染源处挖出,通过特定方法予以处理,进而排除污染源。此种方法经过实践证明,效果较好,但其缺陷在于,无法应对面积较大的污染场地。此时,如果使用地下水污染的异位处理方法,不能完成污染处理工作。后者即抽取处理方法,主要处理场所为地表,但其需要从地表以下抽取地下水,抽取之后,可以通过物理方法进行处理,也可以通过微生物方法进行处理。通过不断的进行水质清除,使地下水受污染的范围和程度能够不断缩小。该方法普遍应用在易溶污染质的处理方面,表面活性剂常被使用,通过吸附作用,保证有机污染物的溶解性能,进而有效提高抽取处理的速度。污染地下水的抽取地点为含水层,此时应用环境工程,对污水进行处理,运用的方法有多种,比如碳吸附方法,且在特定情况下,化学氧化以及微生物处理方法也被使用。

2、地下水污染的原位处理方法

在本文中,介绍地下水污染原位处理方法中的两种方法,一是原位冲洗方法,二是原位微生物处理方法。原位冲洗方法,选定土壤或者地下水污染带,将液体注入其中,且从地表下,将地下水和冲洗混合液抽出,进而抽取地下水,同时在地表进行处理。一般冲洗液由三种物质构成,分别为水、表面活性剂、潜溶剂以及其他物质。此种方法,能不断加强空隙的处理作用,进而大大增强传统的抽取与处理能力。当然此方法的使用效果,还和成功率与具体场地存在关系,污染的深度和污染所处的位置,处理方法都需要进行资料收集,可行性研究仍需要进行探索。原微生物处理方法,此时对微生物应做到慎重选择、理性控制且配比得当,如果能做到,此时各种有机污染物质都会被顺利溶解掉,即微生物的效用会发挥到最大。自70年代以来,微生物原位处理方法的研究已经取得一定的成就,且在实践中取得了一定成就,该方法在发达国家使用的较为普遍,一直以来,在学术界较受关注,在工程技术界也同样受到关注。好氧模式是大部分微生物原位处理方法所采用的模式,但在特殊情况下,厌氧模式也会被采用。但是此种方法存在一定的缺陷,由于地下水的氧气含量有限,无法完全满足微生物所需的氧气含量。为改善该问题,实践中的做法是将氧气和营养物质,输送到地下。将微生物原位的处理方法同其他处理方法进行对比,最大的不同便是微生物的处理设置在地下,而地下环境较为复杂,控制不易,而其他的微生物处理,水污染的处理场所为容器或者处理池,控制起来比较方便。

三、地下水控制与修复的基本原则

在地下水污染方面,发达国家已经取得了一定的研究成果与实践成果,且根据笔者多年的经验,以及调查实践表明,地下水污染场地应当坚持以下几点原则。第一,处理污染源时,去除是主要目标,也是对地下水进行控制与治理的关键环节。且治理过程中,应当将污染的来源予以切断,唯有如此,才能保证环境治理的持续有效。第二,将污染源作为控制的前提。对地下水进行修复时,应当通过一定的措施,使地下水污染的扩张得以抑制,发达国家在这方面做的不错,他们的经验表示,该修复过程历时较长。正因如此,在治理过程中,更应当保证使用方法的科学性,同时提供充分的技术保证。第三,去除污染物是整个治理过程的最终导向。

结语:

我国水资源丰富,其中地下水资源为重要部分,尤其对北方地区而言,地下水资源的供给十分重要。所以,对地下水污染场地进行控制和修复,在某种程度上,意义十分重大。针对我国地下水污染,污染场地比较大,而这些污染存有不同种类的类型,较为复杂,因此研发不同种类的控制方法,采用不同的技术十分重要。本文中,笔者从地下水污染的预防入手分析,阐述地下水污染控制与修复的相关技术,且对地下水控制与修复的基本原则进行阐述,希望能够为今后地下水污染场地的控制与修复提供借鉴。

参考文献

[1]薛玉泉,张幼宽.地下水污染防治在我姑水体污染控制与治理中的双重意义[j].环境科学学报.2011.34-45.

[2]丁萌.关于地下水污染场地污染的控制及修复的相关思考[j].环境与生活.2014.34-45.

地下水的处理方法篇3

关键词:建筑;施工;地基

对地基形式选择重要性的认识。建筑基础是处于建筑物和地基之间的连接体。基础把建筑物竖向体系传来的荷载传给地基。从平面上分析,基础竖向结构体系将荷载集中于点状,也或分布成线形,而地基作为最终支承机构,提供的是一种分布的承载能力。设想一下,如果地基的承载能力足够,则基础的分布方式可与竖向结构的分布方式相同。但有时由于土或荷载的条件,需要采用满铺的伐形基础。我们知道,伐形基础有扩大地基接触面的优点,也有不足,其与独立基础相比,它的造价通常要高的多。因此只在必要时才使用。不论哪一种情况,基础的概念都是把集中荷载分散到地基上,使荷载不超过地基的长期承载力。因此,分散的程度与地基的承载能力成反比。有时,柱子可以直接支承在下面的方形基础上,墙则支承在沿墙长度方向布置的条形基础上。当建筑物只有几层高时,只需要把墙下的条形基础和柱下的方形基础结合使用,就常常足以把荷载传给地基。这些单独基础可用基础梁连接起来,以加强基础抵抗地震的能力。只有当地基非常软弱时,也或者建筑物比较高的情况下,才需要采用伐形基础。

怎样正确地选择地基的处理方法。在地基工程施工前对地基进行施工设计时,应考虑上部结构,基础和地基的共同作用,必要时应采取有效措施,加强上部结构的刚度和强度,以增加建筑物对地基不均匀变形的适应能力。若已选定地基处理方法,施工前宜按建筑物地基基础设计等级,选择代表性场地进行相应的现场试验,并进行必要的测试与记录,以检验设计参数和加固效果,并为施工质量检验提供相关依据。常用的地基处理方法有很多,以下就选择地基处理各种常用方法进行分析。

1、换填垫层法。这种适用于浅层软弱地基及不均匀地基的处理。其主要作用是提高地基承载力,减少沉降量,加速软弱土层的排水固结,防止冻胀和消除膨胀土的胀缩。

2、砂石桩法。这种方法适用于挤密松散砂土、粉土、粘性土、素填土、杂填土等地基,提高地基的承载力和降低压缩性,也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理,使砂石桩与软粘土构成复合地基,加速软土的排水固结,提高地基承载力。

3、强夯法。这种方法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土,软一流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程,注意在设计前必须通过现场试验确定其适用性和处理效果。强夯法和强夯置换法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。对饱和粘性土宜结合堆载预压法和垂直捧水法使用。

4、振冲法分加填料和不加填料两种。这种方法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。加填料的通常称为振冲碎石桩法,主要用来提高地基承载力,减少地基沉降量,还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。对于处理不排水抗剪强度不小于20kpa的粘性土和饱和黄土地基,应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于l0%的中、粗砂地基。

水泥土搅拌法分为浆液深层搅拌法(简称湿法)和粉体喷搅法(简称干法)。水泥土搅拌法适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粘性土、粉土、饱和黄土、素填土以及无流动地下水的饱和松散砂土等地基。注意不宜用于处理泥炭土、塑性指数大于25的粘土、地下水具有腐蚀性以及有机质含量较高的地基。若需采用时必须通过试验确定其适用性。

5、高压喷射注浆法适。这种方法主要用于处理淤泥、淤泥质土、粘性土、粉土、砂土、人工填土和碎石土地基。如果地基中含有较多的大粒径块石、大量植物根茎或较高的有机质时,应根据现场试验结果确定其适用性。高压旋喷桩的处理深度较大,除地基加固外,也可作为深基坑或大坝的止水帷幕,目前最大处理深度已超过30m。注意:对地下水流速度过大、喷射浆液无法在注浆套管周围凝固等情况不宜采用。

6、预压法。该方法适用于处理淤泥、淤泥质土、冲填土等饱和粘性土地基。分类可以按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。如果软土层厚度小于4m时,可以采用天然地基堆载预压法处理。注意当软土层厚度超过4m时,应采用塑料捧水带、砂井等竖向排水预压法处理。而对真空预压工程,必须在地基内设置排水竖井。使用预压法主要目的是用来解决地基的沉降及稳定问题。

7、夯实水泥土桩法。该方法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。这种方法施工的特点是:周期短、造价低、施工文明、造价容易控制。工程实例中,目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到许多成功的应用。

8、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法。这种方法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。注意对淤泥质土应根据地区经验或现场试验确定其适用性。在构造上,基础和桩项之间需设置一定厚度的褥垫层,以保证桩、同承担荷载形成复合地基。该法适用于条基、独立基础、箱基、筏基,能达到提高地基承载力和减少变形。而对可液化的地基,可以采用碎石桩和水泥粉煤灰碎石桩多桩型复合地基,以达到消除地基土的液化和提高承载力的目的。

9、石灰桩法。这种方法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、杂填土和素填土等地基。用于地下水位以上的土层时,可采取减少生石灰用量和增加掺台料含水量的办法提高桩身强度。注意该法不适用于地下水下的砂类土。

10、灰土挤密桩法和土挤密桩法。这种方法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基,可处理的深度为5~15m。当确定用来消除地基土的湿陷性时,宜采用土挤密桩法;当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时,宜采用灰土挤密桩法。注意:当地基土的含水量大于、饱和度大于65%时,不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同。两种方法相比,土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。

11、柱锤冲扩桩法。这种方法适用于处理杂填土、粉土、粘性土、素填土和黄土等地基,对地下水位以下的饱和松软土层,应通过现场试验确定其适用性。同时注意,地基处理深度不宜超过6m。

地下水的处理方法篇4

关键词:湿陷性黄土;地基处理;选择;综合应用

中图分类号:tU444文献标识码:a文章编号:1009-8631(2011)02-0067-01

1引言

湿陷性是黄土最主要的工程性质,也是在黄土地区开展工程建设时首先要解决的重要问题,黄土的孔隙比一般为1.0左右,随着湿陷性的增强而增大,但是由于黄土颗粒之间联结作用较强,其在干燥状态下可以承受一定荷载,变形量也不大。但在黄土浸水后,在一定荷载或自重作用下,黄土结构很快破坏,产生了明显的附加沉降,从而可能导致其上的建(购)筑物受损。为了确保黄土地区建(购)筑物的安全使用,在黄土地区开展工程建设前往往首先要进行地基处理,而且地基处理的费用占到工程总价的10%~15%,甚至高达30%,工期也占总工期25%左右,由此可见,地基合理的选择地基处理方案关乎到整个工程的安全使用和经济效益,必须高度谨慎。

2湿陷性黄土地基的几种处理方法

在我国有几十年的对湿陷性黄土处理研究和实践中,总结出了许多的处理方法,按照处理湿陷性地基的思路不同,主要可归纳为以下3类。

(1)消除地基黄土的湿陷性。常用的方法包括换土垫层法、挤密桩法、重锤夯实法、强夯法等。其中换土法包括灰土垫层和素土垫层,其优点是回填土的孔隙小,密实度大,压缩变形小;缺点是处理深度较小,一般只能消除1~3米以内黄土的湿陷性。挤密桩法是指在地基土体中‘挤’入适量的吸水弱膨胀性材料,从而使得地基土体变得更加密实。其优点是可以处理任意厚度的湿陷性黄土,但考虑到可操作性和成本,一般处理深度为5~15米,缺点是挤密桩工艺比较复杂,且在地基土含水率小时需进行预浸水处理,综合成本较高。重锤夯实法可以在1.5米左右的厚度内有效的清除黄土的湿陷性,降低压缩性,并且可以形成一层弱透水层,有效的减少地表水向下入渗,应注意的是强夯应在适宜的含水量条件下进行,否则处理效果会大打折扣。强夯法和重锤夯实法的作用原理一样,只是每次的击实能更大,故击实深度更深,常用于工程场地的整片处理,夯点布置的合理对夯实效果影响较大。在地基处理时,可能同时应用以上的几种处理方法,从而寻求更好的安全经济效果。

(2)建(购)筑物穿过黄土层。把建(购)筑物的荷载通过一定的中间结构直接传递在黄土下部的基岩或承载力较好的老土层上,从而使得建(购)筑物不受中间湿陷性黄土不均匀沉降的影响,间接的消除了地基黄土的湿陷性。传递的荷载的中间结构一般为桩基,尤以灌注桩多见,工程中应用的桩基按照受力方式的不同分为两类,一类为端承桩,另一类为摩擦桩,端承桩在桩长选择时主要考虑黄土层的厚度,其长度必须与黄土层厚度相同,否则短了则桩端无法落在基岩上,长了则要凿进基岩;而摩擦桩的长度相对比较灵活,可以结合桩身材料、断面面积及形状等选择。

(3)防止地表水渗入地基。该方法的核心就是做好建(购)筑物基础的隔水层,使得地表水无法渗入地基土体,从而使黄土不发生湿陷,常见的隔水材料包括油毡、灰土、各种pe和pVC膜材料等。由于防渗不可能做到完全制止入渗,加之防渗材料的老化,该方法的处理效果相对较差,一般不用于重大建设工程,如:桥梁,高层建筑,各类形象工程等而在渠道,游泳池等对变形要求不高,荷载也较小的工程中应用广泛。

(4)多中处理方法的组合应用。上述各种处理方法各有优缺,在工程实践往往把他们中的几种处理方法同时应用到某一个工程项目上,以期取长补短,达到更好的治理效果。如先强夯再在上面做一层灰土层,或碎石层,就是强夯法和换土垫层法的组合;再如,对一些降雨量大,地下水位较高的地方先做换土垫层,然后在垫层上铺设防水材料,便是换土垫层法和防渗法的组合;还有先在地基土体里打入碎石挤密桩或灰土桩,然后再桩间土中挤入胶结剂和膨胀剂,形成复合地基等等。总之,视具体工程情况,将一种或几种处理方法一起应用与同一工程的地基处理往往能够取得更好的治理效果。

3工程中对处理方法的选择

鉴于黄土的湿陷是由黄土本身的本构模型特点及外界的力与水共同作用下发生的一种现象,且不同地区黄土的湿陷条件各不相同。故在工程实践中,首先从要处理黄土本事的湿陷性强弱,及其湿陷性对水和力的敏感程度出发,结合工程具体情况。如:工程地点的降雨量,荷载大小和分布,建筑物性质等等,综合确定经济合理的治理方案。例如:

(1)某高层住宅项目共二十一层,位于陕西杨凌农业高新示范区,其地基土体为新黄土,具有自重湿陷性。考虑到杨凌处年均降雨量为800mm,且集中在9~11月之间,建筑物荷载较大等情况,该项目的地基处理可考虑用桩基法、换土垫层法和强夯法而不适合使用防渗法和挤密桩法。

(2)延安市某露天游泳池工程,50*100m,设计水深为浅水区1.5m,深水区1.8m。该项目的地基处理则适合使用防渗法,因为游泳池荷载较小,且湿陷事故不大,防渗法可以有效阻止水池内水入。而黄土在天然状态下,或含水率略有提高的情况下仍具有一定强度,可以承载较小荷载。其他处理方法理论上可以,但不经济。

(3)西安市曲江城市花园住宅工程,项目总用地面积57190,总建筑面积128175,由12栋花园洋房、小高层、高层组成。其地基土体为湿陷性黄土,含水量较高且离散性较大,若地基处理不当易发生不均匀沉降,对小区建筑的安全和正常使用带来灾难性影响。经研究决定采用复合地基处理方法,即先按照一定的间距在地基中打入碎石挤密桩,初步提高地基的密实度和承载力,再在桩间土体中注入胶结剂,吸湿膨胀剂等材料。使得碎石桩和桩间土体形成一个整体,大大提高承载力。经检验,取得了较好的效果。

4结语

(1)湿陷性黄土地基的处理对于工程的安全性和经济性都有较大的影响,而处理黄土湿陷性的方法又有很多,能能否理选择湿陷性黄土地基的处理方法关乎到整个建设工程的安全性、经济性与工期,因此,在是黄土地区开展工程建设时,必须给予地基处理高度的重视,深入调研,谨慎选择合适的地基合理的地基处理方案的。

(2)处理湿陷性黄土地基可能会把几种处理方法综合使用,如先夯实在做挤密桩,先强夯在做防渗处理,挤密桩和桩间土加强处理,形成复合地基等等,几种处理方法的组合使用往往能达到超过其中任何处理方法单一的处理效果。

参考文献:

[1]刘祖典.黄土力学与工程[m].陕西,西安.陕西科技出版社,1997.

地下水的处理方法篇5

【关键词】软基处理方法;道路设计;应用;效果

1.前言

随着国民经济的发展进步,我国道路建设工程数量不断增多,规模也不断扩大,在道路的建设中,经常会遇到软基问题,如果不对软基进行合理的处理,会影响道路建设的整体质量和建设工期。当前,道路通运输压力不断增大,大人们对道路负荷量提出了更高的要求,道路设计的中软基处理变得更加重要。因此,相关道路设计人员要积极探索不同的软基处理方法,并深入研究这些方法的不同效果,并综合应用这些方法对软基进行处理,提高道路设计质量,进而提高整个道路的建设效率和质量。

2.软基处理简介

2.1道路设计中的软基处理原则

在道路的设计中,经常要遇到软基处理的问题,软土是指天然含水量较高、空隙大、抗剪能力低、压缩性强的细颗粒土壤,如湖沼、湿地、河滩等地的土壤。主要有冲填土、淤泥土、杂填土等。在具体的软土路基处理中,不同的软土处理方法不一样、因此,道路设计人员应该掌握以下软基处理原则:第一,在设计时对地基条件、施工环境和施工的条件进行综合的考虑,然后根据道路建设工程的旱线状的分布情况和地质条件的变化特点,采取动态的设计方法,以确保设计方案的合理性[1]。第二,在道路的设计中,设计人员还应该综合考虑资金、工期等因素,设计出能够满足道路建设要求的路基强度、稳定性的软基处理方案,以确保道路建设的质量。

2.2软基处理方法需要考虑的因素

2.2.1土质

在道路设计中,不同的土质需要不同的软基处理方法。(1)砂质地基,相对于其他土质而言,砂质性能比较好,一般可以当做道路的填土地基,但是,当砂性出现液化比较严重的现象时,施工人员可以用振动固结或者加实桩等方法来改善这一现象。(2)粘性土质,粘性土质适用于很多软基处理方法,在一定的条件下,粘土的强度会降低,在应用软基处理方法对其进行处理时,应该尽量不要扰动地基,防止上述情况出现。(3)泥炭质地基,泥炭层的含水率在百分之五十以上时,泥炭层的初期强度较低、压缩性、透水性较大,在一次固结后,会有沉降的现象出现,使得强度增大,在处理这类地基时,施工人员可以用预压法、沙子加实等方法来对地基进行稳定处理,有效防止残余沉降的现象出现。

2.2.2地基的构成

软土层比较浅薄的时候,地基沉降量不大,滑动破坏的危害性较小,施工人员对表层进行简单的出路即可、软土层厚度较大时,施工人员应该根据土层的结构情况和道路建设要求合理选择处理方法。如果软土层中含有排水层,且软土层厚度在3米到4米之间的时候,施工人员可以合理缩短排水的距离,以加快沉降速度,获得固结时产生的附加强度,此时,不再需要用砂子加实,只需进行表层处理或者填土预压处理即可。

3.道路设计中软基处理方法及其效果分析

3.1道路设计中软基浅层处理的方法

3.1.1表层排水法

在道路设计的过程中,遇到土质较好,但土质含水量过大的软土地基时,可以应用表层排水的处理方法。表层排水的处理方法是在路基填土前,在地面开挖相应的沟槽,把地表水排出,使地基表层的含水率降低,保证施工机械能够顺利通行。为了让地表开挖的沟槽达到盲沟的目的,施工人员应该把透水性比较好的沙砾或者碎石回填到沟内。

3.1.2表层压实的方法

在道路设计中,如果地表的软土层是砂土或者亚粘土,可以采用表层压实的方法对地基进行加固,但在处理的时候,加固效果与土质和含水率有很大的关系,且压实土中的含水率应该符合一定的标准,含水率过大时,施工人员可以采取晾晒的方法,也可以拌入石灰等处理方法对地基进行分层压实处理和预压处理。

3.1.3砂垫层处理方法

在道路设计中,砂垫层处理的反复一般用于软土与地面距离不大、厚度较薄的地基中,可以在不用深层处理方法的情况下实现良好的沉降稳定效果。在道路设计中,砂垫层可以加固地基、增强地基的排水能力,一般情况下,施工人员把0.5至1.2米左右厚度的砂垫层铺垫在软土地基上,不仅能够让软土层固结在一起,而且可以让砂土层排除一些水量,进而让地基更加坚固。一般情况下,施工人员选用质地较硬的沙砾来作垫层的材料。

3.1.4土工织物法

土工织物法师在软基路面上铺设土工格栅或者土工布,土工织物可以调整或者改变土层间的应力,让软基更加稳定,减少路基不均匀沉降的可能性,进而减少道路建设的总沉降量。

3.1.5添加剂法

如果道路建设遇到表层是粘性土壤的时候,可以在把添加剂加入粘性的土壤里,改善道路建设地基的强度和压缩性,提高填土的固结性和稳定性,一般来说,生石灰、水泥、熟石灰是比较常用也比较理想的添加材料。

3.2道路设计中软基深层处理的方法

3.2.1抛石挤淤的方法

在长期积水、不利于排水施工的洼地或表层的土壤能够流动流动,厚度比较小、石块可以沉到底部才泥潭中,可以用抛石挤淤的方法进行软基处理。通常情况下,在应用抛石挤淤法进行处理后,施工人员应该对路基的沉降和稳定性进行长时间的观察,及时发现并解决其中的问题,此类软土路基比较适合修建过渡式的路面[2]。

3.2.2排水固结的方法

排水固结方法有水平排水砂垫层与竖向排水体机构两个排水系统,应用此方法的目的是提高路基的排水能力,让地基空隙的排水距离缩短、加速地基软土的固结。

3.2.3水泥粉碳灰碎石桩法

水泥粉碳灰碎石桩法常用的材料是水泥、碎石、粉煤灰等,这些材料的混合配比需要根据桩身强度C15泵的强度要求,进行详细的实验之后再确定比例,确保比例符合相关标准。

4.结束语

软基处理是道路工程建设的重要环节,对道路施工有重要的影响,近年来,我国道路建设项目不断增多,软基的方法也不断增多,各种处理方法都有自身的特点,能达到不同的处理效果。因此,在实际的道路设计软基处理中,施工人员要对不同的软基处理方法进行分析,并根据道路工程的实际情况选择合理的软基处理方法,以达到理想的软基处理效果,进而提高道路建设的质量。

参考文献

地下水的处理方法篇6

关键词:高浓度污水;处理技术;应用现状

  油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。由于油田污水种类多,地层差异及钻井工艺不同等原因,油田污水处理站不仅水质差异大,而且油田污水的水质变化大,废水水质复杂,含有石油破乳剂、盐、酚、硫等污染环境的物质,严重地污染了生态环境。当油田需要注水时,油田污水经处理后回注地层,此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制,防止其对地层产生伤害。为此,提出了更高的污水处理技术,对油田采出水处理具有一定的参考价值。

1 油田污水处理技术现状

 油田的水处理工艺,其流程一般为“油―过滤”和“隔油―浮选(或旋流除油)―过滤”,即通常称为的“老三套”,其工艺主要是除去废水中的油和悬浮物。在很长一段时间内,此工艺流程被广泛地应用于各油田的采出水处理中,而且效果良好,处理后的水质一般都能达到回注水的要求。

1.1技术分类

(1)根据对油田污水处理程度和水质要求的不同,通常将污水处理技术分为一级处理、二级处理和三级处理。一般来说一级处理属于预处理,二级处理能除去90%左右可降解有机物和90%~95%的固体悬浮物。对于重金属毒物和生物等难以降解的有机物,例如高碳化合物以及在生化处理过程中出现的氮、磷,二级处理难以完全除去,则需进行三级处理。各级处理技术主要包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。

(2)技术分类有物理法、化学法、物理化学法、生物法。物理处理法的重点是去除废水重点矿物质和大部分固体悬浮物、油类等,主要方法包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。化学法主要用于处理废水中不能单独用物理法或生物法去除的一部分胶体和溶解性物质,特别是含油废水中的乳化油,包括混凝沉淀、化学转化和中和法。物化处理法通常包括气浮法和吸附法两种。生物法是利用微生物的生化作用,将复杂的有机物分解为简单的物质,广泛为各国所采用。

1.2油田污水处理的一般工艺

油田污水成分比较复杂,油分含量及油在水中存在形式也不相同,且多数情况下常与其他废水相混合。因此单一方法处理往往效果不佳。同时,因各种方法都有其局限性,在实际应用中通常是两三种方法联合使用,使出水水质达到排放标准。另外,各油田的生产方式、环境要求以及处理水的用途的不同,使油田污水处理工艺差别较大。在这些工艺流程中,常见的一级处理有重力分离、浮选及离心分离。主要除去浮油及油湿固体;二级处理有过滤、粗粒化、化学处理等,主要是破乳和去除分散油;深度处理有超滤、活性炭吸附、生化处理等,主要是去除溶解油。

1.3膜生物反应器工艺

膜生物反应器(mBR)是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术,以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地,并通过保持低污泥负荷减少污泥量。与传统的生化水处理技术相比,mBR具有以下主要特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。自20世纪80年代以来,膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家,规模从6m3/d至13000m3/d不等。在我国,膜生物反应器作为污水再生回用的一项高新技术,其开发与研究也正越来越深入。虽然目前膜生物反应器在我国的实际应用还比较少,然而,在水资源日益紧缺的情况下,随着膜技术的发展、新型膜材料的开发以及膜材料成本的逐渐下降,膜生物反应器将会有较好的应用前景。

2 污水处理技术分析

目前,石化行业的碱渣废水处理方法主要有直接处理法、化学处理法和生物氧化法。直接处理法有出售、稀释、深井注入和焚烧处理等方法,其中以焚烧法为主,直接处理法容易出现污染转移(大气)或转嫁(其他地方),故受到一定限制。化学处理法通常采用湿式空气氧化技术(wao),即在150~200℃,1.5~10mpa的条件下,利用氧气直接氧化去除碱渣中的硫化物,达到碱渣预处理的目的。碱渣的处理效果受制于氧化反应体系的温度与压力,污染物去除效率越高,相应体系所需的温度与压力也就越高,wao法高昂的设备投资额度和运行费用使其应用受到限制。焚烧和湿式催化氧化都是投资、运行费用非常高的处理技术。相比之下,采用生化技术进行处理,其投资、运行费用都只有湿式催化、焚烧法的几分之一或者几十分之一,运行管理简单,处理效果稳定。生物氧化法首先将碱渣进行适度的稀释(10~20倍),控制硫化物在1000~3000mg/L,中和后,利用特殊的生物反应器,使硫细菌在生物反应器中形成生物氧化床,通过生物的作用利用空气中的氧气氧化硫化物和酚,从而达到碱渣预处理的目的。生物氧化方式相比具有较好的技术经济价值,而内循环固定生物氧化床技术即iRBaF处理工艺是针对石油炼制和石油化工产品精制过程中产生的废碱渣(汽油、柴油、液态烃等碱渣)而开发,大幅度减轻污水处理场的进水负荷,能够有效地氧化处理催化汽油废碱液、液态烃废碱液等高浓度废水,保证了现有污水处理系统的正常运转和达标排放。

3污水处理趋势分析

新型水处理药剂的研制和开发混凝剂是油田采出水、钻井污水处理中重要的环节,研制出混凝能力强、快速破乳、沉降快、絮凝体体积小、在碱性和中性条件下同样有效的新型混凝剂,是油田水处理药剂开发工作者今后努力的方向。近年来,研制和应用原料来源广的聚合铝、铁、硅等混凝剂成为热点,无机高分子混凝剂的品种已经逐步形成系列;而在有机方面,有机混凝剂复合配方的筛选和高聚物枝接是研究的重点。先进设备的研制和应用先进的生物处理技术被认为是未来最有前景的污水处理技术,一直是水处理工作者研究的重点和难点。近年来,基因工程技术的长足发展,以质粒育种菌和基因工程菌为代表的高效降解菌种的特性研究和工程应用,是今后污水生物处理技术的发展方向。膜分离技术的研究及推广膜分离技术用于油田污水处理,目前尚处于工业性试验阶段,难以大规模工业应用的原因主要是膜的成本和膜污染问题。因此,今后的研究的重点是:开发质优价廉的新材料膜;找出减少膜污染的措施;清洗方法的优化以及清洗剂的开发。开发工艺更为先进的复合反应器,提高处理效率,减少占地面积。膜生物反应器工艺,作为膜分离技术和生物处理技术的结合体,集中了两种技术的优点,已经在一些工业废水处理中应用。但就其自身特点而言,膜生物反应器应用于油田污水处理的趋势已经不可逆转。

4结束语

介绍了油田污水处理的一般工艺和国际先进的膜生物反应器工艺,并对污水处理技术进行了对比分析,探讨了水处理今后的发展方向,为今后油田水处理工艺改进提供了理论依据。

地下水的处理方法篇7

关键词:软地基;处理

一、目前公路施工中软弱地基常用的处理方法

1.深层处理

软基处理的主要方法按其原理共分为四类:排水固结;振密、挤密法;置换拌入法;加筋法。

1.1排水固结

这是在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,从而加快软土固结的处理方法,适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。

软土地基在附加荷载的作用下,使软粘土地基土体中的孔隙水排出,土体发生固结,土中孔隙体积减小,土体强度提高,使沉降提前完成或提高沉降速度,减少地基施工后的沉降和提高地基承载力。

主要加固方法有:堆载预压法、砂井法、袋装砂井、真空预压法、电渗排水法、降低地下水位法、塑料排水板法。

预压处理:分为超载预压、等载预压和欠载预压等,其施工工期较长,超载预压的时间一般为6个月,通常与排水处理地基相结合使用。

袋装砂井:对于软土厚度大、路堤稳定、填土高的软土路基,采用袋装砂井,可增加软土竖直方向的排水能力,缩短水平方向的排水距离,加速软土的强度。砂袋灌入砂后,砂井可采用锤击法或振动法施工。该方法施工工艺复杂,费用相对较高,所用的时间较长,可采用矩形或梅花形布桩。

塑料排水板:排水原理与袋装砂井相同,由于是工厂制作,其质量稳定、重量轻、运输保管方便,施工工艺比较简单,投入劳力少,费用相对较低,并且渗滤吸水性好,具有一定的强度和延伸率,对土的扰动小,缺点是预压时间较长,对于提高土层的抗剪能力也不如袋装砂井。

1.2振密、挤密法

采用爆破、夯击、挤压和振动及加入抗剪强度高的材料等方法,通过振动和挤密使地基中深层土土体密实、固结,孔隙比减小,抗剪强度提高。适用于软土厚度>3m的中厚软土的加固和分布面积广的软基加固处理,其加固深度可达到30m。

主要加固方法有:强夯法、土(或灰土、粉煤灰加石灰)桩法、砂桩法、爆破法、碎石桩法(振冲置换法)、石灰桩法、水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩法)、粉喷桩法、旋喷桩法。代表方法有碎石桩法、强夯法、水泥粉煤灰碎石桩法、粉喷桩法。

强夯法:适用于无粘性土地基,土层在巨大的冲击能作用下,土中产生很大的压力和冲击波,致使土体局部压缩,夯击点周围一定深度内产生裂隙良好的排水通道,使土中的孔隙水(气)顺利排出,土体迅速固结。强夯后的地基承载力可提高3倍~4倍,压缩性可降低200%~1000%。

强夯加固法的主要目的在于处理好场道地基下沟、河塘软土。强夯加固法是技术上比较可靠、经济上相对合理的浅层处理方法,此方法在实施时要特别注意场区地下水位和地基土粘粒含量较高的问题,可通过采取填筑粗骨料强夯垫层、插塑料排水板和优化强夯工艺等措施加以解决。

采用强夯法加固,预计加固深度可达8m左右,该层厚度内的土基可形成一个超密实的“硬壳层”。浅层地基的沉降已全部完成,且为超固结状态,地基浅层承载力可得到较大幅度的提高,浅层粉质土层的地震液化问题也可基本得到解决,但下部软土的长期沉降问题仍未解决,预计残余沉降仍可达1cm~30cm,由于有上部“硬壳层”的存在,可大大减少地基的差异沉降。

挤密砂桩、碎石桩加固法:属于复合地基的一种,适合在地基土属于非饱和粘性土或砂土,且软土层较厚,换填困难时使用,先往土中打入桩管成孔,然后在孔内填入砾石、砂、石灰、灰土等捣实而成,可以使地基土密实,容重增加,孔隙比减少,防止砂土在地震或受震动时液化,提高地基土的抗剪强度和水平抵抗力,减少固结沉降,使地基变均匀,起到置换、挤密、排水作用,防止地基产生滑动破坏,以提前完成沉降,减少沉降差。

1.3置换拌入法

加入高抗剪强度的材料,置换软土中部分成分的加固机理,并与原有的土体发生化学反应共同组成复合地基,以提高地基的承载力,达到加固地基的目的。

主要方法有:振冲置换法、灌浆法、旋喷桩(粉喷桩、高压喷射注浆)、深层搅拌法、褥垫法等多种方法;采用砂、碎石等材料置换软弱:上地基中部分软弱土体或在部分软弱土地基中掺入水泥、石灰或砂浆等形成加固体,与未被加固部分的土体一起形成复合地基,从而达到提高地基承载力和减少沉降量的目的。

旋喷桩及深层搅拌法:对于强度低、压缩性高、排水性能较差的软土,利用水泥或石灰等材料作为固化剂与地基软土之间反应组成复合地基,使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基,从而提高地基承载力,减少工后沉降。利用粉喷桩施工造价较高,处理效果可靠,适用土层范围广。

灌浆法:灌浆浆液是利用水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆及各种化学浆材如聚氨酯类、木质素类、硅酸盐类等注入到淤泥软土地基中,同时挤出土中的自由水。水泥浆凝固后,与土体胶结成整体,提高地基承载力。此方法基本不会改变原状土的结构和体积,所用灌浆压力较小,适用:于卵石、中、粗砂和有裂隙的岩石。

1.4加筋法

在路基中埋设强度高、韧性大的土工聚合物(土工布和土工格栅)、拉筋、受力杆件等,达到提高地基承载力和地基整体性的目的,减少地基不均匀的沉降,对防止滑移也有好处,且有利于维持建筑物的稳定,适用于软弱岩体、土体中的路堤与路堑。

主要加固方法有:加筋土路基、土工聚合物、土钉墙、土层锚杆、土钉、树根桩法、柴(木)梢排法。

加筋路基法(土工布或土工格栅法):对于沉降量不大的路堤,高路堤填土适当采用土工布垫隔,限制了软基和路基的侧向位移,增加了侧向约束,从而降低了应力水平,加强了路基刚度与稳定性,提高了路基的水平横向排水,使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺,既提高了路基刚度,也使边坡受到维护,有利于排水,从而增加地基稳定性。

2.浅层处理

浅层软基处理的方法主要是换填垫层法。当软弱土层厚度不很大时,可将路基面以下处理范围内的软弱土层部分或全部挖除,然后换填强度较大的土或其他稳定性能好、无侵蚀性的材料(通常是渗水性好的中粗砂)。此方法处理的经济实用高度为2m~3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法以增加弃方与取土方量从而增大工程成本。通过换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强地基承载力的目的,满足构筑物对地基的要求。

主要加固方法有:换填、抛石挤淤、垫层、强夯挤淤等。垫层法根据材料的不同可分为砂(砾石)垫层、碎石垫层、粉煤灰垫层、干渣垫层、土(灰土、二灰)垫层。代表方法有砂垫层法及换填法。

砂砾垫层:将基底下一定范围内的软弱土挖去,在填土与基底之间换填砂、碎石和素土等散体料,并分层夯实成低压缩性的地基持力层,从而使地基在受到填土荷载后,迅速地将地基土中的孔隙水排出,加快固结速度,提高地基的承载力,减少沉降,防止地基局部剪切变形。要注意控制填土速度,所用的材料应为含泥量不大于5%的洁净中粗砂,或最大粒径小于5cm的天然级配砂砾。

换填法:在软土厚度不大于2m时,利用渗水性材料(砂砾或碎石)进行置换填土,可以降低压缩性,提高承载力和抗剪强度,减少沉降量,改善动力特性,加速土层的排水固结。其特点是施工工艺简单,但费用较高。抛石挤淤:当软土或沼泽土位于水下,更换土施工困难,且厚度小于3m,表层无硬壳、基底含水量超过液限、路堤自重可以挤出的软土之上,排水比较困难时,采用抛片石(直径一般不小于30cm)挤淤的方法,从中部开始抛石,逐渐向两边延伸,挤出淤泥,提高路基强度。

3.其他方法

反压护道法:当软土和沼泽较厚,路堤高度不超过极限高度的2倍时,路堤两侧填筑适当厚度和宽度的护道,在护道附加荷载的作用下,保持地基的平衡,增加抗滑力矩,防止路堤的滑动破坏。施工时,护道尽量与路堤同时填筑,且压实度要达到90%以上。其施工工艺简单、费用较低,但施工用地增大。

二、实际施工中软弱地基处理方法的选择

在地基处理中,应该遵循的原则是:技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。具体可根据以下条件进行选择。

1.地质条件

不同的方法适用于不同的地质条件,选择软基处理方式时要先了解当地的地质条件。

2.设计施工条件

设计时已经考虑了工期及用料情况,工期不宜安排得太紧,应保证时间充足。施工时地基稳定性要好,遗留问题要少。工程用料按就地取材的原则,施工时应采用科学的、先进的管理方法。

3.场地环境条件

考虑施工时对周围环境的影响,新填土会挤压原有道路、房屋,产生侧向位移或附加沉降;用砂桩、砂井时,施工有噪声,靠近居民点会扰民;采用降低水位法时,考虑到引起周围地基的下沉和对周边居民用水的影响,应预先调查或做隔水墙,并考虑施工后注水复原的问题;采用填土堆载时要有大量的土料运进运出工地,会影响交通和环境卫生;打石灰桩、灌注桩或采用电渗排水时,会污染周边地下水,可视情况对待。

4.结构物条件

要考虑相连结构物的等级、结构体系、断面形状、位置、埋深、使用要求和建筑材料等因素对所选择加固方法的影响,如有地下结构物(地下室、涵洞、地铁等),或者结构物高低不同、沉降不均时,应当特别注意。

三、高新软基处理技术的应用

1.添掺外加剂

以前的地基处理方法大多从机械设备着手,从而建立某种工法,而从材料入手提高地基处理质量和效果的较少。高性能土壤固化剂与土壤混合后,特别是与高含水量和富含有机质的淤泥发生一系列物理化学反应后,会形成相互连接的网状结构,从而提高固化土的强度,减少地基变形。通过室内实验和现场试验证明,用高性能土壤固化剂进行地基处理,特别是进行软弱地基的处理很有效,比普通水泥加固效果好得多,但此项技术目前尚在探索中。

2.综合应用

由于地基土单一的处理方法,可能会受工期、资金等多方面的限制,短期内往往难见成效,若采用复合的方法,综合发挥几种方法各自的优势,问题就不难解决。

排水板与堆载预压结合法可缩短工期,减少排水距离。垂直排水法就是以缩短固结时间为目的的,塑料排水板具有施工速度快,造价低等优势,在软土中埋设塑料排水板、袋装砂井或普通砂井都会形成固结排水通道,可配合堆载预压或真空预压。

预压法与高压喷射注浆法结合可使真空预压应用于水平渗透性较大的土层,而高压喷射注浆法与灌浆相结合可使纠偏加固技术提高到一个新的水平。

地下水的处理方法篇8

关键词:湿陷性黄土;地基处理方法

abstract:Collapsibleloessisaspecialsoilinweight,pressureorweightpressureandunderadditionalpressure,whensoakedbywater,therapiddestructionofsoilstructureandwill,significantadditionalsinking,soconstructionincollapsibleloessground,mustbeconsideredforfoundationcollapsibilityofharmengineeringmaybecausedby,theselectionoffoundationtreatmentmethod,toavoidoreliminatetheharmcausedbythewetgroundsubsidence.thispaperdiscussesseveralcommonfoundationtreatmentmethodapplicablescope,shouldpayattentiontothematter,anddeterminingthefoundationtreatmentscheme.

Keywords:collapsibleloess;groundtreatmentmethod

中图分类号:文献标识码:a文章编号:2095-2104(2013)

1湿陷性黄土

黄土是第四纪堆积物,按其成因分为原生黄土和次生黄土。一般将不具层理的风成黄土称为原生黄土,原生黄土经过流水冲刷、搬运和重新沉积而形成的为次生黄土,工程界统称它们为黄土。次生黄土一般具有层理,较原生黄土结构强度要低。黄土在一定压力作用下,因受水浸湿后土的结构迅速破坏,而发生显著下沉现象,称之为湿陷。具有湿陷性的黄土称为湿陷性黄土,工程界普遍视为特殊土。湿陷性黄土又分为自重湿陷性黄土和非自重湿陷性黄土。在上覆土的自重压力下受水浸湿,发生显著附加下沉的湿陷性黄土称之为自重湿陷性黄土,在上覆土的自重压力下受水浸湿,不发生显著附加下沉的湿陷性黄土称之为非自重湿陷性黄土。湿陷性黄土的变形包括压缩变形和湿陷变形两种。压缩变形是在土的天然含水量下由于建筑物的负荷所引起的,一般地基的压缩变形很小,大部分在其上部结构的允许变形值范围以内。不会影响建筑物的安全和正常使用。湿陷变形是由于地基被水浸湿所引起的一种附加变形,往往是局部和突然发生的。而且很不均匀,对建筑物的影响很大,危害性很严重。因此,在湿陷性黄土地区的建筑物设计中,为了保证建筑物的安全和正常使用,往往需要采取相应的地基处理措施。

2湿陷性黄土地基处理的常用方法

湿陷性黄土地基处理的目的主要是通过消除黄土的湿陷性,提高地基的承载力。湿陷性黄土地基的处理方法依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004推荐有垫层法、强夯法、预浸水法、挤密法。

2.1垫层法

垫层法是将基底下的湿陷性黄土全部或部分挖除,然后用素土或灰土分层夯实做成垫层,以便消除地基的部分或全部湿陷量,并可减小地基的压缩变形和渗透性,提高地基承载力。这种方法施工简便,效果显著,是一种常用的浅层地基处理或部分湿陷性处理方法。

垫层法施工中应注意的问题:

1)铺筑前,应进行验槽,清除浮土,保证边坡稳定,防止塌方。

2)对于地基土含水量较大,或基坑曾局部进水者,要采取相应的措施,严格控制土的最佳含水量。

3)垫层处理的宽度要达到规范要求,使碾压设备能充分碾压到位。施工中碾压分层的厚度不宜大于300mm,一般情况下,分层铺填的厚度可取200~300mm。为保证分层压实质量,应控制机械碾压速度。垫层的施工质量必须分层检验,应在每层的压实系数符合设计要求后再铺填上层土。

4)开挖基坑铺设垫层时,必须避免扰动软弱土层的表面,否则坑底土的结构在施工时遭到破坏后,其强度会显著降低,以致在建筑物荷重的作用下,产生很大的附加沉降。因此,基坑开挖后应及时回填,不应暴露过久或浸水,并防止践踏基坑。

2.2强夯法

强夯法是利用重锤自由落下,对土体进行强力夯实,以提高其强度,降低其压缩性。这种方法设备简单,加固地基速度快,效果好,投资省,适用广泛,是当前经济简便的地基加固方法之一。

强夯法施工中应注意的问题:

1)在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行现场试夯,并在试夯的过程中加强监测,初步确定强夯参数,提出强夯试验方案,。

2)强夯施工前,应查明场地内范围的地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等,并采取必要的措施,以免对原有构筑物造成破坏。

3)施工中在要严格控制夯击次数和遍数,及夯击时间间隔。夯距也不易过小,否则相邻夯击点的加固效应将在浅处叠加,影响夯击能向深处传递,对于粘性土,如果夯距太近会使产生的裂隙又重新闭合,孔隙水难以逸出,达不到加固效果。此外要避免出现橡皮土情况。

4)强夯结束后,要进行检测,判定它的有效加固深度是否达到设计要求。

2.3挤密桩法

挤密桩法是用冲击或振动方法,把桩管打入原地基,拔出后形成桩孔,然后进行素土、灰土、石灰土、水泥土等材料的回填和夯实,从而达到形成增大直径的桩体,并同原地基一起形成复合地基。其特点在于不取土,挤压原地基成孔;回填材料时,夯实材料进一步扩孔。挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土地基,可以用于地基的局部处理或整片处理。此外,由于填入桩孔的材料均属就地取材,因而比其它处理湿陷性黄土地基的方法造价为低,从而取得很好的效益。工程实践表明,挤密桩法是一种深层处理湿陷性黄土地基的较好的方法。

挤密桩法施工中应注意的问题:

1)要有切实可行的基本防水措施和检漏防水措施,防止夯打时桩孔内有渗水、涌水、积水现象。对于场地的排水、屋面的排水、地面防水以及管道敷设等方面设计要合理,施工要严格,以免管道漏水对地基产生危害。

2)为防止出现夯打时造成缩径、堵塞、挤密成孔困难、孔壁坍塌等情况,施工时要控制含水量达到或接近最优含水量,遵守成孔顺序,合理控制桩的有效挤密范围。

2.4预浸水法

预浸水法是利用黄土浸水产生湿陷的特点,在基坑施工前进行场地大面积浸水,使土体产生自重湿陷,消除深层黄土地基湿陷现象的方法。预浸水法的优点是施工简便和费用低廉,处理范围广、深度大、效果好,但工期长和耗水量大,因此,预浸水法只能在具备充足水源、又有较长施工准备时间的条件下采用,且特别适用于自重湿陷性土层厚、自重湿陷性强的黄土场地。

预浸水法施工中应注意的问题:

1)预浸水法浸水影响范围较大,在影响范围内易使地表下陷开裂。因此,此法宜用于新建区;在已建区内使用时,要保证浸水坑与已有建筑物之间的净距,以防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性。

2)当浸水面积过大时,可分段进行浸水。还可在浸水坑内设置渗水孔,以加快水的渗透。浸水完毕后,在基础施工前应进行补充勘察工作,重新评定地基的湿陷性,并采用垫层法或夯实法处理上部湿陷性土层。

3湿陷性黄土地基处理方案的确定

湿陷性黄土地基处理方案的确定要因地制宜,通过技术比较合理选用,地基处理方案的确定可按下列步骤进行:

3.1在勘察阶段,经过现场取样,以试验数据进行分析,判定属于自重湿陷性黄土还是非自重湿陷性黄土,以及湿陷性黄土层的厚度、湿陷等级、类别,并搜集详细的工程地质、水文地质及地基基础的设计资料。

3.2根据结构类型、荷载大小及使用要求,结合地形地貌、地层构造、土质条件、地下水特征、周围环境和相邻建筑物等因素,初步选定几种可供考虑的地基处理方法。

3.3综合考虑工艺环境、处理效果、材料来源及消耗、工期等诸多方面的因素,通过认真的技术经济分析和对比,根据安全可靠、施工方便、经济合理等原则,因地制宜地选择最佳的地基处理方法。在选择过程中,每一种处理方法都有一定的适用范围、局限性。必要时也可选择两种或多种地基处理方法组成的综合方案。

1)对于基本消除基础已有土层的湿陷性,土层较薄时采用常用方法有强夯法、垫层法、挤密桩法等,当土层深厚时,可采用预浸水法处理。

2)对于持力层土质好的可以使建筑物基础穿透湿陷性黄土层,传力于湿陷土层以下的持力土层上,达到躲过湿陷性黄土层的目的。

3)充分作好建筑物基础的防水措施,使基础湿陷性黄土地基无法浸水,以达到避免地基湿陷的目的。

3.4对已选定的地基处理方法,应按建筑物重要性和场地复杂程度,可在有代表性的场地上进行相应的现场试验和试验性施工,并进行必要的测试以验算设计参数和检验处理效果。如达不到设计要求时,应查找原因、采取措施或修改设计以达到满足设计的要求为目的。

4结语

在湿陷性黄土场地上进行建设,应根据建筑物的重要性、地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度,采取以地基处理为主的综合措施,通过经济分析比较,综合考虑工艺环境、工期等诸多方面的因素,选择一个合适的处理方法,做到安全适用、技术先进、经济合理,从而防止地基湿陷对建筑产生危害。

参考文献

[1]湿陷性黄土地区建筑规范[S].GB50025-2004.北京:中国建筑工业出版社

[2]建筑地基处理技术规范[S].JGJ79-2012.北京:中国建筑工业出版社

[3]叶书麟,叶观宝.地基处理[m].北京:中国建筑工业出版社.2004

地下水的处理方法篇9

关键词:水利工程;基础;地基处理

1引言

水利工程对于地表、地下水的合理控制、调节,以及科学的开发利用发挥了重要作用。近些年来随着经济水平的发展和技术水平的提高,我国水利工程的兴建规模和数量呈现出逐年增大的趋势。然而在水利工程施工过程中不可避免的要遇到一些含水量高、密度低、孔隙比大、强度低、压缩性高的软弱地基,但是目前我国很多设计、施工单位对其重视程度不够,导致水利工程施工完成以后出现严重的质量问题,直接影响到工程主体的施工安全和后期运行,因此为了保证水利工程基础质量需要对软弱地基进行处理。

2水利工程地基和基础处理技术的发展历程及存在问题

地基处理技术最早起源于欧洲,后来伴随着理论技术的发展,先后出现了砂石桩、土桩挤密法、振冲法、强夯法、高压喷射技术,随后出现了复合地基、加筋法、真空预压法等地基处理方法。我国水利工程的地基和基础处理技术的发展起步比较晚,但是经过多年来广大岩土工程人员的辛苦努力,取得了十足的进步,但是仍然存在一些问题。

2.1地基、基础处理方案选择不合理

对于水利工程来说地基和基础的处理方法比较多,但是每一种处理方案都有其特用的适用范围。目前我国很多水利工程在施工过程中,经常会遇到淤泥、填土、湿陷性黄土、高压缩性土等软弱或不均匀地基,但是由于先期的工程地质勘察不到位,或是设计方案不合理,导致很多水利工程的地基、基础的处理效果不佳,不仅整个水利工程的施工质量,还可能造成极大的工期和资金浪费。

2.2地基、基础处理的施工不规范

目前我国很多水利工程在进行地基和基础处理时,存在很多施工过程不规范现象,比如施工单位资质条件不符合要求,施工设备落后,在施工过程中施工单位为追求经济利润与工期进度,没有按照相关规范、标准施工,不能针对软土地基的实际情况进行施工,使得一些水利工程的软土地基处理效果差强人意,最终引发整个水利工程发生严重的质量或安全事故。

2.3地基、基础处理的设计、施工监管不到位

目前我国许多管理、监督部门,缺乏责任心,对于水利工程地基和基础的设计、施工过程没有进行有效的监督和管理,对于设计单位的设计方案没有进行严格审查,对施工单位的操作施工过程没有做好监督管理,使得工程中的一些施工质量和安全隐患没有被及时发现。

3水利工程的地基和基础处理技术

当水利工程修建在淤泥、淤泥质土、冲填土、杂填土、软土、湿陷性黄土、膨胀土、红黏土、冻土或其他高压缩性土层构成的地基上时,需要做好地基和基础的加固处理,以改善地基土的剪切特性、压缩特性、透水性、湿陷性、膨胀性和动力特性等。目前水利工程中常用的地基和基础处理方法主要包括换填法、强夯法、挤密桩法、振冲法、深层搅拌法、高压旋喷注浆法等。

3.1换填垫层法

当水利工程基础下部持力层为软土或湿陷性土层时,常采用换填法来进行地基处理,即将基础下部的软土、湿陷性黄土、杂填土或膨胀土等的一部分或全部挖掉,然后换填密度或水稳性好的灰土、砂石、矿渣等材料,然后分层夯实或碾压使其密实,以提高地基持力层的承载力,减少地基变形量。

3.2强夯法

强夯法是利用夯锤自由落下的巨大冲击能、冲击波对地基土进行反复夯击,以提高地基的承载力、稳定性,降低压缩性,消除湿陷性和震动液化性。一般来说强夯法的夯击能比较大,因此处理的地基深度也较大,对于湿陷性黄土、粉土、砂土、饱和软黏土等非常有效。

3.3挤密桩法

挤密桩的型式有很多中,对于水利工程来说,目前比较常用的挤密桩法主要包括砂桩挤密加固、土或灰土桩挤密加固、爆破挤密桩等。

(1)砂桩挤密加固

砂桩挤密加固法对于密松散杂填土、砂性较大的黏性土、松散砂土特别适用,该方法能有效提高地基的密实程度和承载能力,加速土体排水,并消除砂土地基的震动液化。但对于黏性大的饱和软土地基、软弱的高湿黄土地基,挤密效果不显著。

(2)土或灰土桩挤密加固

土或灰土桩挤密加固地基属于人工复合地基,其地基处理深度也比较大,该方法在提高地基承载能力的同时,减少地基变形,特别适用于湿陷性黄土。

(3)爆破挤密桩

爆破挤密桩是利用爆破法来挤密土层,该方法简单实用,但是对环境污染比较大。

3.4振冲法

振冲法是利用振动和水冲对土体进行加固,通过石块、砂砾组成的主体,与地基土形成复合地基,来共同承受水利工程上部结构荷载。振冲法特别适用于砂土地基,但是近年来随着技术水平的提高,对于一些粘性土地基中也开始应用。

3.5深层搅拌法

深层搅拌法是通过深层搅拌机,将地基中软粘土和水泥浆等固化剂强制搅拌在一起,从而提高软粘土的整体性、水温性和强度。该处理方法适用于一些含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、压缩系数高、渗透系数低、沉降稳定时间长的沉积土层。

3.6高压喷射注浆法

高压喷射注浆法是在钻机钻孔中,将带有特殊喷嘴的注浆管下放到需要加固的软弱土层深度后,以20mpa以上的高压喷射流,切割、破坏土体,并将土体与浆液均匀搅拌在一起,形成一种强度较高,并具有截水帷幕作用的水泥土体。这种处理方法适用于砂类土、标准贯入度n

4水利工程地基和基础处理方案的选择

水利工程的工程规模比较大,上部结构荷载也比较大,结合多年工作经验,笔者认为对其进行地基和基础处理时要最大限度地利用地基土的潜在能力,尽量采用天然地基,或简易的处理措施。同时地基处理方法的选择,还应考虑上部结构的特点,对需要进行大面积填方的工程,应在建筑物施工前完成填方工作,使地基得到预压。在建筑物施工后进行填方,会使建筑物产生不均匀和较大的附加沉降。建筑物的上部结构和地基是共同工作而又相互影响的,因此当地基不能满足设计要求时,不要只限于考虑地基加固,有的可以通过加强上部结构的措施而得到解决,或者两者兼施。

5结束语

总体来说在一些比较复杂的地区,水利工程的地基和基础处理至关重要,选择一个有效的处理方式,不仅能够保证水利工程施工的顺利进行,还能保证整个水利工程能够长期安全、可靠的运行。

参考文献

[1]沈建峰.水利工程基础处理技术分析[J].黑龙江水利科技,2012,40(11):123-124.

[2]张蕾.关于水利工程基础处理技术的分析[J].中华民居,2013,10:289-290.

地下水的处理方法篇10

关键词:吹填淤泥液化真空轻型井点强夯实录

1.工程概况

某项目位于东营港区,场地为海边吹填形成的滩地,地势低洼平坦,后经人工回填整平,地势相对平坦。在地貌单元上,勘察场地属于第四纪黄河三角洲冲积平原。

根据东营港地基处理经验,东营港区地基处理深度一般为4~5m,多采用预排水动力固结法或高真空击密法;对第③层淤泥质粉质粘土的处理多采用深层搅拌桩;地基承载力要求较高时,多采用钻孔灌注桩或pHC管桩。

本工程场区地层主要为表层新近素填土和第四系全新统陆相冲击、海相沉积和海陆交互相沉积形成的粉土层、粉质粘土层及砂土层。工程地质剖面图见图1,物理力学参数见表1。

各土层物理力学参数表表1

本工程处理后地基需达到以下要求:

⑴处理后的地表地基承载力特征值应大于130kpa;

⑵处理深度到第③层淤泥质粉质粘土。

2.试验处理方案

2.1设计方案的选择

①本项目处理深度要求到第③层淤泥质粉质粘土,处理深度约8m,根据当地经验,若采用深层搅拌桩进行地基处理,首先需对场地进行预处理,满足人员及设备行走要求,之后再进行地基处理。这种方法工期长,成本高。

②采用高真空击密法,工期长、成本高。

③采用常规预排水动力固结法,强夯夯击能低,处理深度无法满足要求。采用高能量预排水动力固结法,成本低,处理深度可以满足要求。

深层搅拌桩、高真空击密法、高能量预排水动力固结法三种方案经济分析对比如表2所示。

三种方案经济分析对比表2

序号地基处理形式单方造价(元/m2)

1深层搅拌法110

2高真空击密法70

3高能量预排水动力固结法50

2.2处理方案

根据当地施工经验,在充分分析本工程《岩土工程勘察报告》的基础上,特制定以下处理方案:

⑴处理方案:采用沉管砂桩+强夯施工。

⑵施工顺序:先施工砂桩,再进行强夯处理。

⑶设计参数:

砂桩:砂桩直径Φ400mm,间距为3.0m,等边三角形布置,桩长7.5~8.7m,要求砂桩进入第④层粉土(Q4al)不小于50cm。

强夯:强夯点夯2遍,满夯1遍,点夯夯击能为4000kn.m,夯点按6m×6m间距布置,满夯夯击能为2000kn.m。

2.3处理过程

为验证设计方案的可行性,同时为大面积地基处理施工提供相关参数。本工程选择了两个试验区进行地基试处理。

2.3.1试验一区

试验一区位于场区中部北侧,试验面积24m×24m。砂桩施工完成,进行孔隙水压力计埋设,之后开始点夯施工。点夯夯击能为4000kn.m,点夯施工过程中,因表层土(①素填土)以饱和粉土为主,强夯机周围经扰动液化。点夯1击夯沉量平均值为92.5,夯坑过深拔锤困难,继续夯击夯坑周围地面隆起明显,机械下陷严重,随即停止夯击。第1、2遍点夯击数均为1击。

两遍夯击之间间隔时间通过孔隙水压力计进行观测,经实测,3天孔隙水压力消散率达到75%以上,5天达到90%以上。为确保孔隙水压力得到充分消散,强夯过程中两遍夯击之间间隔时间为5天。试验一区孔隙水压力消散曲线如图2所示。

按照设计方案进行二遍点夯后,地基处理未得到有效加固,为此,增加了强夯遍数,后续施工中,共对该区进行了6遍点夯,夯击能4000kn.m,第3、4遍点夯夯击次数为2击,第5、6遍点夯夯击次数为3击。经统计:第5遍、第6遍点夯最后两击平均夯沉量分别为29.6cm和32.2cm。

点夯施工完成后,地下水位上升至地表,大量水进入①层杂填土中,致使①层杂填土含水处于饱和状态,因此造成表层松软,经长时间地下水仍无法自行渗出,1m以下满足设计要求,采用轻型井点降水对该区进行降水试验,纵向排水管长6m。根据现场实测单泵排水量约为0.3m³/小时,出水量很小。该区采用1000kn.m夯击能满夯结束后,试桩区内地表泛水较明显,该降水方案作用较小,表层约1m地层无法固结,①层素填土、②层粉土中的水位下降不明显,停泵后水位又恢复。针对试验情况,及时对降水方案进行了调整,重新下设了井点管,将纵向排水管长度调整为4.0m进行降水,效果良好,之后采用600kn.m夯击能进行了满夯。

2.3.2试验二区

试验二区位于场区中部北侧,试验面积24m×24m,根据试验一区施工情况,我方对试验二区强夯夯击能进行了调整,第1、2遍点夯夯击能1000kn.m,第3、4遍点夯夯击能2000kn.m,第5、6遍点夯夯击能4000kn.m,满夯夯击能1000Kn.m。其它情况与试验一区基本相同。

2.3.3施工过程中存在的问题

2.3.3.1砂桩施工问题

砂桩施工过程中发现提管过程中砂料在③层淤泥质粉质粘土层下料不顺畅,分析原因主要是因为③层土为软塑~流塑状,在砂桩提管过程中形成真空,导致孔壁回缩,进料不连续。

施工初期,采用先加水后加砂料,使砂料形成流体状的方法,克服了此问题。但是,这种方法由于天气寒冷,容易造成管道冻结,无法实施,为此,我公司发明了一种新型的施工方法,即采用空压机在沉管下部边送气边提管,不让其形成真空的方法,有效克服了此问题(如图3所示)。

2.3.3.2强夯施工安全问题

试验一、二区强夯施工过程中,地下水位上升至地表,大量水进入①层杂填土中,致使①层杂填土含水处于饱和状态,因此造成表层松软,强夯施工过程中,如果不进行降水施工,①层杂填土液化较严重,表层松软,机械行走及起吊锤作业十分困难,稍有不慎极易发生安全事故。

2.3.3.3超孔隙水压力消散导致工期延长

强夯施工过程中,导致①层杂填土含水处于饱和状态,自然消散十分缓慢,通过明排水短期内不能将①层杂填土中的水排出,为了缩短工期,必须采用有效的降水方法。

针对现场实际情况,采用了轻型井点降水方法,插管深度经过多次试验,最终将表层及②层粉土中的水强行排出,有效降低了土层中含水量,最后采用满夯补强表层土,使其固结,达到了设计要求。

2.4处理效果

试验一区和试验二区处理效果如表3所示。

试验一区和试验二区处理效果表3

因土质、夯点、夯间的差异性,强夯后地基土强度在水平上差异较小、而垂直方向上差异较大,受土质条件限制,强夯加固对第③层粉质粘土(局部淤泥质土)影响程度较小,地基土承载力提高幅度不大。

3.调整后试验处理方案、过程及效果

根据试验一区、二区的试验情况,我们对试验方案进行了调整:①采用沉管砂桩+轻型井点降水+强夯施工;②变被动排水为主动降水,先采用轻型井点将地下水位降至地面下3.5m后,再进行强夯施工。

砂桩施工完毕后,进行轻型井点降水施工,井点管水平间距1.0~1.5m,水平卧管排距5.5m,深度4.0m,采用自溢式真空泵抽水,如图4所示。共抽水12天。试验三区点夯分三种夯击能施工,第一遍点夯采用2000kn.m和3000kn.m夯击能,第二遍点夯采用2000kn.m、4000kn.m和3000kn.m夯击能,第三遍点夯采用2000kn.m、4000kn.m和3000kn.m夯击能,600kn.m夯击能满夯一遍。强夯施工过程中继续抽水。强夯具体步骤如下:

⑴采用三遍点夯,一遍满夯施工。夯点布置如图5所示。

⑵第一遍点夯每点夯3击;夯点布置于真空井点管排间,不影响真空降水施工。

2000kn.m夯击能孔隙水压力消散曲线如图6所示。

3000kn.m夯击能孔隙水压力消散曲线如图7所示。

⑶第二遍点夯每点夯3击;夯点布置于真空管上,二遍强夯前须将夯锤直径范围内的真空管拆除,留下夯间真空管,继续进行抽水。

⑷第三遍点夯每点夯3击;强夯前真空管拆除,仅剩场地的井点管抽水。

⑸满夯一遍,采用600kn.m夯击能,夯点之间搭接夯锤面积的1/3,满夯前拆除井点管。

试验三区处理效果如表4所示。

试验三区处理效果表4

因土质、夯点、夯间的差异性,强夯后地基土强度在水平上差异较小、而垂直方向上差异较大,受土质条件限制2000kn.m、3000kn.m、4000kn.m各分区加固效果对第③层淤泥质粉质粘土影响差别不大,强夯加固对第③层影响程度较小,地基土承载力提高幅度不大。

根据本工程地基处理需求,经设计论证,③层淤泥质粉质粘土由于其自身的特性,承载力特征值由65kpa提高至105kpa可以满足处理要求。

4.处理方案确定

试验一、二、三区检测完成后,经业主、监理、设计院及相关专家研究讨论,最终确定采用沉管砂桩+轻型井点降水+强夯施工方案。

⑴砂桩:直径Φ400mm,间距为3.0m,等边三角形布置,桩长7.5~8.7m,要求砂桩进入第④层粉土不小于50cm。

⑵轻型井点:强夯施工前降水12~15天。井点管水平间距1.0~1.5m,水平卧管排距5.5m,深4.0m,采用自溢式真空泵抽水,要求将水位降至地面以下至少3.5m。

⑶强夯:水位降至设计要求后,开始强夯施工,点夯三遍,夯点间距5.5m正方形布置。第一遍点夯夯击能2000kn.m,第二遍点夯夯击能4000kn.m,第三遍点夯3000kn.m,600kn.m夯击能满夯一遍。孔隙水消散期为4天。在强夯施工期间,真空泵维持抽水。

5.结论

5.1本项目采用砂桩+轻型井点降水+强夯地基处理方法成功对超软弱地基进行了处理,处理深度达8m,成功解决了东营港区的超软弱地基,形成了一种新的超软弱地基处理方法,该方法在国内未见报道。

5.2气动沉管砂桩成功解决了在淤泥质粉质粘土中成桩问题,该方法在国内未见报道。

5.3③层淤泥质粉质粘土为海相沉积层,俗称“油泥层”,其上的①层素填土和②层粉土均为吹填形成,经试验数据表明,轻型井点降水时,井点管不宜插入③层,该土渗透性差,采用真空降水将该层中的水抽出十分困难。

砂桩、强夯施工过程中,可将该层破坏,强迫该层中的地下水渗出。

5.4在表层土极易发生液化的场区进行强夯施工时,宜采用主动排水措施,有效将地下水排出后,再进行强夯施工,可有效避免表层土处于饱和状态,发生液化现象,有效防止机械行走时安全事故发生;同时也可有效缩短工期。

5.5强夯夯击能的确定

第一遍点夯:2000kn.m与3000kn.m超孔隙水压力上升值对比,发现2000kn.m强夯的超孔隙水压力要高于3000kn.m的超孔隙水压力,说明第一遍点夯采用3000kn.m就已经将地层破坏,能量分散,效果不如2000kn.m强夯效果好。

第二遍强夯:采用4000kn.m强夯,目的是对深层地基土进行处理,此时仍有一部分井点管抽水,可确保不出现地下水上升到地表的情况。

第三遍强夯:采用3000kn.m强夯时,仅剩场地的井点管在抽水,场地中间的井点管已经全部拆除,如果采用高能量强夯易出现地下水渗到地表,造成工程失败。

5.6本工程采用4000kn.m和3000kn.m高能量夯击能在超软弱地基土中进行强夯,在国内尚属首次,未见报道。

[参考文献]

[1]中华人民共和国建设部.JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.