护岸基础处理质量通病成因分析与防治方法

2016-03-13 07:03
工程技术研究 2016年12期
关键词:通病护岸泥土

张 伟

(江苏省宿迁市航道管理处,江苏 宿迁 223800)

护岸基础处理质量通病成因分析与防治方法

张 伟

(江苏省宿迁市航道管理处,江苏 宿迁 223800)

文章首先分析护岸基础处理质量通病的成因及防治方法,在此基础上,研究相关工程案例,期望可以为同类工程提供借鉴参考。

护岸;基础;质量通病;防治

1 护岸基础处理质量通病的成因及防治方法

1.1 质量通病的成因分析

护岸的基础是其自身作用得以充分发挥的根本保障,如果基础存在质量问题,则会影响护岸的稳定性,其作用的发挥也会受到一定的阻碍,为此,确保护岸基础处理的质量显得尤为重要。然而受到各种因素的制约,使得护岸基础处理时常常会出现一些质量通病,较为典型且普遍的有以下几种情况:①在护岸土方开挖施工的过程中,土体丧失平衡性向下滑动;②护坡底层基础出现不均匀沉降问题,致使坡面凹陷;③驳岸坍塌,或是局部出现损坏。造成上述质量通病的具体原因如下:

(1)性质比较特殊的软土地基,如地下水含量丰富、淤泥质土含量高、承载力低等,在这样的土层上进行土方开挖,可能会因为开挖速度较快、边坡较陡或是扰动较大等情况,导致土体本身的平衡性丧失,产生滑动或是流动的现象。在地下水比较丰富且透水性强的砂性土层上开挖土方,也可能由于排水不到位,引起土体失衡。

(2)当土体失去稳定性之后,便会出现滑动,由此会产生出坡面,具体包括边坡超挖需要回填的坡面;应进行填筑的边坡未进行有效夯实导致土坡沉降不均。

(3)由于国内大部分重力型直立式护岸采用砌石圬工结构,该结构较为突出的特点是墙体断面的尺寸较大,自重也比较大,若是承载力不足的软基处理不当,会形成不均匀沉降,由此可能会造成驳岸坍塌。

1.2 防治方法

针对护岸基础处理的质量通病,可采取如下方法进行防治:

(1)结合工程确定地基处理方案。在处理护岸工程的地基过程中,常用的方案有桩基、换填、抛石、扩大基础断面等,通过上述方法均可以达到提高软弱地基土体承载力的目的。为避免地基质量通病的产生,应当结合工程选取最适宜的地基处理方案。如驳岸墙体的高度适中且基础挖深较浅的地段,可以采用木质群桩挤密土体的方法来提高地基的承载力;若是墙体较高,或是软土基层较厚的地段,则可采用水泥搅拌桩。

(2)选取适宜的坡度。计算护岸基础工程边坡稳定性时,设计人员习惯采用总应力法。主要的计算参数有基坑地面以下的截止深度、滑裂面搜索步长、土条宽度、放坡系数、各级坡度、台阶宽度等。通常情况下,计算断面应当选取最不利的断面,普通粘土的坡度可以控制在1∶1.5~1∶2.0,砂性土的坡度则可控制在1:2~1∶3。当开挖段的高度>5m时,必须设置二级减载平台[1]。

(3)合理选择岸线。选择岸线时,应当使护岸建设在稳定的滩岸上,尽可能避开曾经出现过滑坡问题的河床或是岸坡较陡的特殊地段。若是条件允许,则可选择退堤,从而确保岸线顺畅,不可存在折线或是急弯。

(4)监测边坡变形情况进行。为确保护岸基础处理中边坡结构的整体稳定性,除了要控制好护岸墙后的填土速率之外,还应当加强工程质量控制,在填筑土方的过程中做好边坡变形的监测工作,具体要点如下:①可将地基土体深层侧向位移的监测点设置在穿过软弱土层深度≮6.0m的位置处,各个测点之间的竖向间距应当控制在0.5m以内;②在软弱土层当中,孔隙水压力的监测点布设间距应当控制在2.5m以内,每层软土当中布设的测点不得少于2个;③在首级加荷期间,每间隔3d必须进行一次观测,做好观测记录。后级加荷期间,可按照前期监测的数据变化情况调整观测频率;④相关规范对加载的控制标准进行了明确规定,即最大沉降量≤10mm/d,最大水平位移≤3mm/d,孔隙水压力的控制标准≤0.5。具体的监测中,若是发现与规范不符的情况,必须及时查明原因并解决处理;⑤每次测量完成之后,详细记录和整理观测数据进行,提供准确的测量时间、沉降量以及水平位移汇总表,并以此为依据回执相关的过程曲线,进而分析加荷过程中地基的稳定情况。此外,要加强对监测仪器设备的保护,以此来确保监测结果的准确性和完整性[2]。

2 具体工程案例的研究

2.1 工程概况

某护岸工程于2007年建成并正式投入使用,鉴于当时该护岸下游段基础位置处存在流沙,经过研究后,决定采用沉井基础进行建设施工。整个施工过程在水下进行作业,从而导致了部分沉管之间的缝隙未能完全密封。同时该段河床下切较沉,检查过程中发现河底比沉管底部约低0.5~1.0m。随着基础的逐年掏刷,沉管出现了一定的倾斜问题,其底部基本已经处于悬空状况,管内已经没有填充料,上部基础出现外移下沉,并与护岸坡脚形成了裂缝,由此造成了护岸坍塌。在汛期来临前,当地有关部门在检查过程中发现该护岸存在问题。经过现场详勘,最终获得的详细情况为沉井管基础掏刷倾斜的断续长度约为80m,其上部基础的下沉量约为5.0cm,外移的幅度大约在30~50cm,护坡被掏空的实际长度在45m左右,其中沉陷的长度约为25m,宽度在1.5m左右。

2.2 处置方案的选择

通过对该护岸基础坍塌的情况进行研究分析,并对抛石护基、膜袋水泥土护基等处置方案进行技术、经济性比较,膜袋水泥土护基在技术的完善性方面和经济的合理性方面均优于其它方案,最终选定该方案对护岸基础问题进行处置。

2.3 处置技术要点

工程选定膜袋水泥土护基的方案处理护岸基础坍塌问题。先用装有10%左右水泥土的编织袋进行铺底,底部的宽度和高度可以按照河底与基础顶部的高度差进行确定。这一高度差大约在1.0~1.5m,因此坡度比确定为1∶1,该护坡护至基础顶部高程以下0.3m的位置处,然后用4.0m宽与基础整治长度相符的膜袋,以注浆泵灌注的方式向袋中灌入10%的粘土水泥浆,使膜袋的平均厚度达到25cm左右,以此来作为护面。当顶部高达到基础顶部高程后,用装有10%水泥土的编织袋平行摆放一行,以此作为膜袋的压顶。上述工作完毕之后,从护岸坡脚的位置处开挖竖井,采用抽砂泵抽取砂子对基础被掏空的部分进行填充。鉴于水砂本身具有较强的流动性,故此能够使经过的缝隙被填充密实。具体的处置技术要点如下:①为确保膜袋的耐久性,材料选用聚丙烯土工布,制作膜袋的过程中必须保证制作规范,质量合格,同时绑扎点及边缝位置处均应当牢固。这样能够防治水泥土浆液灌注压力过大使膜袋发生损坏;②选择粘土或是粉土,选好的土要过筛处理,然后与水泥进行拌合。水泥选用普通硅酸盐水泥,它与土体可以进行较好地凝固。水泥粘土浆液的灌入比应当大于灌浆的浆液比重,并尽可能控制在2.0以上;在水泥粘土浆液拌制的过程中,可不加外加剂,而是在灌浆管的出口处点入。除了能够使浆体在管路当中的沉淀有所减小之外,还可使浆体进入膜袋后注入浆体,从而保证了浆体在膜袋内能快速地析出水分达到固结效果;④施工前对水泥土的配合比进行试验,借此确定最佳水泥掺入量,通过3d的强度试验,本工程最终选定的水泥掺入比为10%。

2.4 处置效果分析

膜袋水泥土护基的施工工艺较为简单,主要原材料均可通过就地取材的方式获得,工程造价较低。同时膜袋护面的整体面积较大,能够将该护岸基础的坍塌悬空段全部封闭,由此达到预计中的处置效果。

3 结束语

综上所述,护岸是航道整治工程中重要的组成部分,为使护岸的作用得以充分发挥,必须保证其整体质量。受到一些因素的影响和制约,使得护岸基础处理中常常会出现各种质量通病,这在一定程度上影响了护岸的质量及其作用的发挥。为此,必须对质量通病进行分析,并采取有效的方法和措施进行防治,以此来确保护岸的安全性和稳定性。

[1]陈明填.海造地内湾护岸工程软土地基沉降分析及可靠度研究[D].中南大学.2014.

[2]姜波.浅谈新疆阿合奇县吾曲防洪护岸工程基础形式选择[J].甘肃水利水电技术,2014,(1):19-21.

U617.8

A

2096-2789(2016)12-0194-02

张伟(1981-),男,江苏宿迁人,研究方向:工程管理、航道相关。

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