針對水利工程中防滲加固設計進行分析
發(fā)布日期:2013-08-04 23:19:02 瀏覽量:1560
一、防淮和排水布
水工建筑物的防滲和排水布置應根據(jù)建筑物地基的條件和其他因素(譬如水位差),結(jié)合所屬水工建筑物的總體布置要求進行分析確定。針對地基地質(zhì)的不同,防滲和排水布置加固工程也不相同,一般分類如下:
(1)地基為粉砂、細砂、砂質(zhì)粉土,通常采用的防滲加固技術(shù)是鋼筋混凝土板樁、水泥砂漿帷幕或混凝土防滲墻等的垂直防滲體;如果是地震區(qū)的粉砂、細砂地基,則需要在垂直防滲體上構(gòu)置封閉圈。
(2)地基為相對深厚的透水層,通過驗算覆蓋土層的抗浮穩(wěn)定性,甚至深入相對透水層的排水井或者排水溝,采取防止被淤堵的措施。
(3)地基為下臥層深厚的相對不透水層,通常設置深度不小于1.0m的垂直防滲體作為相對不透水層。
(4)地基為沙礫石層時,設置懸掛式防滲墻加果沙礫石層粒徑較大或者粗粒夾雜卵石層,宜設置深齒墻,并于逸處設置過濾層。
(5)地基為粘性土和砂性土互層,一般采用設置一道垂直防滲體的方法。如果水工建筑物位于下游,還要設置排水溝或者排水井,防止被淤堵的可能。
(6)地基為巖石,具體根據(jù)防滲需要設置水泥灌漿帷幕。
(7)地基采用砌石材料或者混凝土預制塊修建,則需設置混凝土或者鋼筋混凝土蓋頂,采取有效的防滲措施。
(8)地基無水或者水位較低,可埋設一定數(shù)量的排水管,而排水管的排距適宜1.0m-2.0m,材料為塑料管材,并配置由良好濾層及集水良好的排水體。
另外,除了根據(jù)地基地質(zhì)的不同安排水工建筑物防滲和排水布置之外,還必須進行必要的抗?jié)B穩(wěn)定計算。計算方法采用全截面直線分布法(可參考有關該計算方法的具體資料),并綜合考慮設置防滲帷幕以及排水孔時對降低滲透壓力的作用和效果。
二、防滲加固設計方法
根據(jù)國內(nèi)外各類水利水電工程關于水工建筑物防滲加固資料的統(tǒng)計,水工建筑物的防滲加固設計做到技術(shù)先進、安全可靠、實用耐久、經(jīng)濟合理和管理方便等方面的要求,一般采取以下的幾個設訓方法進行建筑的防滲加固設計。
(1)深層攪拌法
深層攪拌法主要針對強度不高的地基,利用后期強度,大大節(jié)省地基防滲加固投資。根據(jù)地基土質(zhì)和地基承載力的要求,確定水泥滲入量,譬如水泥滲入量為8%和10%時,加固強度分為0.24Mpa和0.65Mpa。地基加載數(shù)以一個較長的建筑過程,不儀要求考慮深層攪拌法設計時的因素,還要求考慮設計強度,否則,只考慮前期強度,顯然不符合建筑的經(jīng)濟要求。根據(jù)水工建筑物的實踐經(jīng)驗,水泥滲入量采用12%一15%,最大不宜超過18%。
深層攪拌法平面布置原則要與基地應力分布一致,可先按照平均基底應力分布進行樁的平面布置進行底板下基底應力較大處加密處理;其次,深層攪拌法加固的寬度要滿足應力擴散要求,即加固寬度比按應力擴散角法計算的寬度大一些。需要大面積進行深層攪拌法加固地基的時候,英愛在工程位置選擇比較有代表性的區(qū)域進行現(xiàn)場試驗,確定需要進行防滲加固地基的允許承載力,必要時進行托板試驗。
(2)振沖擠密法
一般分為振沖置換法和振沖密實法。前者是以砂礫和碎石等作為材料,并采用振沖器填充置換密形成樁體,與原狀土質(zhì)地基構(gòu)成復合地基,經(jīng)過加固后的地基不僅排水性能強,還具有良好的防滲能力,這一種防滲加固的方法適用于處理排水能力較弱的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。后者則是利用振動和壓力使砂顆粒相互擠密,重新排列后,孔隙減少,這樣加固的建筑的防滲能力也能得以提高,這種防滲加固方法適用于處理砂土、粉土等地基。材料,因地制宜、就地取材,一般材料是采用碎石、卵石、砂、礦渣等。土質(zhì)情況考慮因素。根據(jù)工程的具體需要和工程設備條件等因素,于砂和碎石樁處理地基的深度,深度既不可以太深也不能夠太淺,太深限制了設備能力,太淺則不夠經(jīng)濟。一般工程按照地基土質(zhì),填料置換率于10%一30%之間。此法處理后地基寬度除了要滿足應力擴散要求,地面寬度還應該比按應力擴散角法甲酸的寬度大一些。采用靜力觸探檢驗地基強度是否滿足需求,以便判斷建筑物的防滲加固程度是否滿足需求。 (3)沉井基礎法
此法在我國東部沿海地區(qū)的水閘工程中使用最多,效果亦比較理想,可以同時解決地基承載力和地基滲透變形的問題。沉井基礎的平面形狀要求呈矩形,以便井體施工澆筑的均勻下沉。平面尺寸大小適宜,不宜過大也不宜過小。沉井與沉井之間要做好接縫止水防滲工作,采用板樁密封,沉井長寬小于3.0m。根據(jù)沉井在施工下沉過程中及建成后運行時所需的結(jié)構(gòu)強度和剛度需求確定沉井井壁和隔墻的厚度,須滿足沉井下沉過程中井口內(nèi)土方開挖和運輸?shù)囊?。井壁外?cè)面盡可能做到光滑平整,減少土壓力的摩阻力作用,以利于下沉。驗算沉井的自重,控制計算指標下沉系數(shù),保證沉井施工時能夠順利下沉。沉井下層開挖較深,受到地下水的影響較大,這一點對于防滲加固的影響也較大,因此沉井應盡量不封底。回填涂料應選用與井底土層滲透系數(shù)相近的涂料,并分層夯實。
(4)樁基礎法
樁基礎法多用于針對松軟地基,減少了沉降量,有利于防滲加固的工程,分為鋼筋混凝土預制樁和鉆孔灌注樁。樁頂允許水平位移值的大小主要與樁的直徑、單樁與群樁關系、樁身周邊的土質(zhì)條件等因素有關,位移可控制不超過0.5cm即可。另外,除了計算單樁承載力布置樁基礎外,還要驗算樁尖平面的地基壓應力和沉降量不應大于該平面處地基土的允許承載力和允許沉降量。
最后,需要注意的是水工混凝土的強度要求、裂縫控制要求和抗?jié)B能力與該結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境先關,因為對于有不同的強度需求等,一般由室內(nèi)正常環(huán)境、露天環(huán)境和長期處于地下與水下環(huán)境、水位變動區(qū)或有侵蝕性地下水的地下環(huán)境、海水浪濺區(qū)及鹽霧作用區(qū)四種環(huán)境組成。水工建筑物多屬后兩類。因為地基條件比較差,常常采用板樁式,程序是先將預制鋼筋混凝土板樁或者鋼板樁,一次打入形成連續(xù)墻體,在選用鋼筋混凝上材料的時候,足以強度最好不要低于C25,以滿足防滲加固的需求。
三、結(jié)語
水工建筑物地基防滲加固工程根據(jù)各類水利水電工程資料統(tǒng)計,要求符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定,相關防滲加固方法己經(jīng)廣泛運用于地基條件因素相似的實際工程中,針對地基條件的優(yōu)劣,標準也不可能絕對的統(tǒng)一,因此,此類工程的設計一定要因地制宜,根據(jù)水工建筑物的具體情況,采取適當?shù)姆椒ǎ拍軌蛴行У靥岣咚そㄖ锏姆罎B加固需求,提高其設計的水平。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.xxlin.com/a_20130804231830.html 任何關于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
水工建筑物的防滲和排水布置應根據(jù)建筑物地基的條件和其他因素(譬如水位差),結(jié)合所屬水工建筑物的總體布置要求進行分析確定。針對地基地質(zhì)的不同,防滲和排水布置加固工程也不相同,一般分類如下:
(1)地基為粉砂、細砂、砂質(zhì)粉土,通常采用的防滲加固技術(shù)是鋼筋混凝土板樁、水泥砂漿帷幕或混凝土防滲墻等的垂直防滲體;如果是地震區(qū)的粉砂、細砂地基,則需要在垂直防滲體上構(gòu)置封閉圈。
(2)地基為相對深厚的透水層,通過驗算覆蓋土層的抗浮穩(wěn)定性,甚至深入相對透水層的排水井或者排水溝,采取防止被淤堵的措施。
(3)地基為下臥層深厚的相對不透水層,通常設置深度不小于1.0m的垂直防滲體作為相對不透水層。
(4)地基為沙礫石層時,設置懸掛式防滲墻加果沙礫石層粒徑較大或者粗粒夾雜卵石層,宜設置深齒墻,并于逸處設置過濾層。
(5)地基為粘性土和砂性土互層,一般采用設置一道垂直防滲體的方法。如果水工建筑物位于下游,還要設置排水溝或者排水井,防止被淤堵的可能。
(6)地基為巖石,具體根據(jù)防滲需要設置水泥灌漿帷幕。
(7)地基采用砌石材料或者混凝土預制塊修建,則需設置混凝土或者鋼筋混凝土蓋頂,采取有效的防滲措施。
(8)地基無水或者水位較低,可埋設一定數(shù)量的排水管,而排水管的排距適宜1.0m-2.0m,材料為塑料管材,并配置由良好濾層及集水良好的排水體。
另外,除了根據(jù)地基地質(zhì)的不同安排水工建筑物防滲和排水布置之外,還必須進行必要的抗?jié)B穩(wěn)定計算。計算方法采用全截面直線分布法(可參考有關該計算方法的具體資料),并綜合考慮設置防滲帷幕以及排水孔時對降低滲透壓力的作用和效果。
二、防滲加固設計方法
根據(jù)國內(nèi)外各類水利水電工程關于水工建筑物防滲加固資料的統(tǒng)計,水工建筑物的防滲加固設計做到技術(shù)先進、安全可靠、實用耐久、經(jīng)濟合理和管理方便等方面的要求,一般采取以下的幾個設訓方法進行建筑的防滲加固設計。
(1)深層攪拌法
深層攪拌法主要針對強度不高的地基,利用后期強度,大大節(jié)省地基防滲加固投資。根據(jù)地基土質(zhì)和地基承載力的要求,確定水泥滲入量,譬如水泥滲入量為8%和10%時,加固強度分為0.24Mpa和0.65Mpa。地基加載數(shù)以一個較長的建筑過程,不儀要求考慮深層攪拌法設計時的因素,還要求考慮設計強度,否則,只考慮前期強度,顯然不符合建筑的經(jīng)濟要求。根據(jù)水工建筑物的實踐經(jīng)驗,水泥滲入量采用12%一15%,最大不宜超過18%。
深層攪拌法平面布置原則要與基地應力分布一致,可先按照平均基底應力分布進行樁的平面布置進行底板下基底應力較大處加密處理;其次,深層攪拌法加固的寬度要滿足應力擴散要求,即加固寬度比按應力擴散角法計算的寬度大一些。需要大面積進行深層攪拌法加固地基的時候,英愛在工程位置選擇比較有代表性的區(qū)域進行現(xiàn)場試驗,確定需要進行防滲加固地基的允許承載力,必要時進行托板試驗。
(2)振沖擠密法
一般分為振沖置換法和振沖密實法。前者是以砂礫和碎石等作為材料,并采用振沖器填充置換密形成樁體,與原狀土質(zhì)地基構(gòu)成復合地基,經(jīng)過加固后的地基不僅排水性能強,還具有良好的防滲能力,這一種防滲加固的方法適用于處理排水能力較弱的粘性土、粉土、飽和黃土和人工填土等地基。后者則是利用振動和壓力使砂顆粒相互擠密,重新排列后,孔隙減少,這樣加固的建筑的防滲能力也能得以提高,這種防滲加固方法適用于處理砂土、粉土等地基。材料,因地制宜、就地取材,一般材料是采用碎石、卵石、砂、礦渣等。土質(zhì)情況考慮因素。根據(jù)工程的具體需要和工程設備條件等因素,于砂和碎石樁處理地基的深度,深度既不可以太深也不能夠太淺,太深限制了設備能力,太淺則不夠經(jīng)濟。一般工程按照地基土質(zhì),填料置換率于10%一30%之間。此法處理后地基寬度除了要滿足應力擴散要求,地面寬度還應該比按應力擴散角法甲酸的寬度大一些。采用靜力觸探檢驗地基強度是否滿足需求,以便判斷建筑物的防滲加固程度是否滿足需求。 (3)沉井基礎法
此法在我國東部沿海地區(qū)的水閘工程中使用最多,效果亦比較理想,可以同時解決地基承載力和地基滲透變形的問題。沉井基礎的平面形狀要求呈矩形,以便井體施工澆筑的均勻下沉。平面尺寸大小適宜,不宜過大也不宜過小。沉井與沉井之間要做好接縫止水防滲工作,采用板樁密封,沉井長寬小于3.0m。根據(jù)沉井在施工下沉過程中及建成后運行時所需的結(jié)構(gòu)強度和剛度需求確定沉井井壁和隔墻的厚度,須滿足沉井下沉過程中井口內(nèi)土方開挖和運輸?shù)囊?。井壁外?cè)面盡可能做到光滑平整,減少土壓力的摩阻力作用,以利于下沉。驗算沉井的自重,控制計算指標下沉系數(shù),保證沉井施工時能夠順利下沉。沉井下層開挖較深,受到地下水的影響較大,這一點對于防滲加固的影響也較大,因此沉井應盡量不封底。回填涂料應選用與井底土層滲透系數(shù)相近的涂料,并分層夯實。
(4)樁基礎法
樁基礎法多用于針對松軟地基,減少了沉降量,有利于防滲加固的工程,分為鋼筋混凝土預制樁和鉆孔灌注樁。樁頂允許水平位移值的大小主要與樁的直徑、單樁與群樁關系、樁身周邊的土質(zhì)條件等因素有關,位移可控制不超過0.5cm即可。另外,除了計算單樁承載力布置樁基礎外,還要驗算樁尖平面的地基壓應力和沉降量不應大于該平面處地基土的允許承載力和允許沉降量。
最后,需要注意的是水工混凝土的強度要求、裂縫控制要求和抗?jié)B能力與該結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境先關,因為對于有不同的強度需求等,一般由室內(nèi)正常環(huán)境、露天環(huán)境和長期處于地下與水下環(huán)境、水位變動區(qū)或有侵蝕性地下水的地下環(huán)境、海水浪濺區(qū)及鹽霧作用區(qū)四種環(huán)境組成。水工建筑物多屬后兩類。因為地基條件比較差,常常采用板樁式,程序是先將預制鋼筋混凝土板樁或者鋼板樁,一次打入形成連續(xù)墻體,在選用鋼筋混凝上材料的時候,足以強度最好不要低于C25,以滿足防滲加固的需求。
三、結(jié)語
水工建筑物地基防滲加固工程根據(jù)各類水利水電工程資料統(tǒng)計,要求符合國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定,相關防滲加固方法己經(jīng)廣泛運用于地基條件因素相似的實際工程中,針對地基條件的優(yōu)劣,標準也不可能絕對的統(tǒng)一,因此,此類工程的設計一定要因地制宜,根據(jù)水工建筑物的具體情況,采取適當?shù)姆椒ǎ拍軌蛴行У靥岣咚そㄖ锏姆罎B加固需求,提高其設計的水平。
文章來源: 永年加固公司 本文鏈接: http://www.xxlin.com/a_20130804231830.html 任何關于加固工程的問題和建議,敬請咨詢:0591-87868646
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