水工建筑物液化砂土地基處理方法淺析

羅文興

摘要：在我國建筑行業(yè)中容易出現(xiàn)地基問題，尤其在水工建筑物方面會出現(xiàn)液化砂土地基問題，對于水工建筑物的穩(wěn)定性會有著很大的負面影響，產生相關的地基穩(wěn)定性問題。針對液化砂土地基進行處理要結合具體的情況進行具體分析，才能選擇出適當?shù)牡鼗幚矸椒ㄒ赃_到良好的處理效果。在不同的案例中，對于不同方法的選擇可以對于液化砂土地基有著更好的處理效果，所以本文主要是對工程概況進行分析，來探究選擇地基處理方法的原理，根據(jù)地基處理方法進行相應的計算，最后要進行施工后的檢測，從這幾個方面去保證處理方法，可以很好地保證液化砂土地基穩(wěn)定性，保證水工建筑物的穩(wěn)定性。

關鍵詞：水工建筑物;液化砂土地基;處理方法

在液化砂土地基處理方面經常使用的技術方法有換填法、振沖法、強夯法。通過這三種方法針對不同情況的合理分析與使用，可以使大面積的液化砂土地基得以良好的改善性能，對于地基的穩(wěn)定性有所提升。首先要說振沖法是通過振沖器來進行工作，結合高壓水進行輔助作用，來提高水土之間的結構性質，形成復合地基。利用強夯法可以產生巨大的沖擊，能使地基結構更加穩(wěn)定化，通過壓縮性能的提升，來減少沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。換填法則是對于土層部分進行更換，改變原有的土層結構，實現(xiàn)性能方面的提高。

1 案例分析

在某地區(qū)工程地段處于河床兩側的漫灘，其地下地基受到河水的沖刷而形成液化砂土現(xiàn)象，這樣的地基很難以其為基礎持力層建設水工建筑物。并且根據(jù)實驗結果可以知道該地區(qū)的液化指數(shù)大于4.9小于11.8，液化等級為中等。并且對于抗震性能也進行了測試，以地震加速度為0.15g，對該場地進行數(shù)據(jù)分析，可以得到周期為0.35s的特征反應譜。以此為基準來對該工程進行建設，要選擇合理的方法進行液化砂土地基的改善，實現(xiàn)水工建筑物的穩(wěn)定性建設，通常要通過對于各種方法進行試驗，選擇性能最佳的方法進行施工，在保證工程質量基礎上，盡量減少經濟成本，達到高效建設的目的。

2 改進方式選擇

根據(jù)基礎地層勘察結果來進行分析，對于其中的規(guī)律性進行總結，可以很好地對當?shù)氐牡孛矄卧M行控制，通過對于不同時間的堆積產物進行分析，可以對地下土層進行更多的了解，根據(jù)調節(jié)閘船閘工程以及橡膠壩處理等多種方案進行考慮，結合地下液化土層的深度和液化砂層底標高以及不同的數(shù)據(jù)，來判斷工程的具體情況[1]。根據(jù)不同地區(qū)的數(shù)據(jù)要選擇不同的方案進行建設，可以達到高效的建設效果。因為不同的建設方案針對不同的深度和標高來說，有著不同的處理效果，因此要對資料和勘察結果進行結合分析與處理，經過全方位的考慮來提高地基的承載能力，解決地基液化問題。

2.1 船閘區(qū)

可以根據(jù)船閘區(qū)的具體地層液化的標高的數(shù)據(jù)以及標準處理標高進行對比來得到需要處理的深度。因為船閘區(qū)域較為狹長，所以說在該部分區(qū)域內沒有民用建筑，可以利用強夯法進行處理，來提高土層結構緊密性，解決地基問題。在強夯過程中可同時采用CFG樁進行處理，來提高地基承載能力，降低地震液化效果。也可以采用換填方法，對于土層進行更換，采用碎石來置換液化砂土層，達到良好的防沉降效果，使船閘區(qū)域的地基處理更加高效化，來保證地基承載力能夠達到一定的要求。在最后要對于改造后的地基進行檢測，保證地基承載力大于300Kpa，才能夠更好地達到承載力要求，完成各方面的工藝建設。但是在進行工作的過程中，利用強夯法可能會造成極大的噪音[2]。此外，利用換填法可能會造成工程時間較長，成本較高，造成經濟方面的壓力。另外還可以利用振沖法來進行處理，可以保證施工的高效化和完善性。

2.2 調節(jié)閘區(qū)

一般情況下調節(jié)閘區(qū)的液化深度是較深的，相對于船閘來說，因為調節(jié)閘區(qū)主要位于主河槽內，所以對于地下水的承受能力更多，受到地下水的干擾和影響也是較多的，所以地基液化程度會更大。在現(xiàn)場使用過程中，如果利用換填法會導致投資較大，因為其深度較大，所以對于土層的更換面積較多，造成高成本的消耗，利用強夯法則會產生巨大的噪音，并且在試驗過程中可能會造成安全問題，耗時較長，也不方便運用在調節(jié)閘區(qū)[3]。運用振沖法進行處理是較為完善的方法，利用振沖碎石樁方案可以對于液化現(xiàn)象有著很好的消除效果，通過振沖碎石樁方案可以使土層內部結構進行加密，基于對土層內部結構進行填充，使其結構更加緊密化，防止液化現(xiàn)象的進一步擴展，同時對于其中的液化砂土也可以進行擠壓，使其對于土層的影響減少，這樣就可以對于調節(jié)閘區(qū)進行地基的處理，保障調節(jié)閘區(qū)水工建筑的穩(wěn)定性。

2.3 振沖樁計算

在進行振沖方法的運用過程中，要對振沖碎石樁間距進行考慮，要綜合考慮砂土的密實程度，砂土的擠壓，側向擠壓作用以及內部孔隙的大小，干濕程度和摩擦力等多方面數(shù)據(jù)，要結合這方面的數(shù)據(jù)進行考慮，通過合理的計算來得到相應的樁間距大小。例如采用75kw振沖器重裝時要要求碎石樁的直徑要在0.7～1m之間。通過對于碎石樁材料進行控制，要求其含泥量不得大于5%。同時要根據(jù)天然孔隙比，處理以后的孔隙比和直徑進行計算，得到相應的樁間距，還可以得到每一段樁體中應該填充的填料量，要結合樁的橫截面積和長度以及孔隙數(shù)量來進行綜合考慮，可以達到這方面的要求。最后要要求砂層相對密實度應該在0.8以上，才能夠達到相應的建設要求，并且其承載力也要大于256Kpa。

3 施工與驗收

3.1 施工

在施工過程中，首先要進行試驗性施工，對振沖器進行不同功率的調整，防止對于周圍的建筑物造成影響，使其產生振動或造成振動現(xiàn)象。要對填料量，電流和留振時間進行控制，使這三者相互結合，并且這三者可以互相保證，互相聯(lián)系，在振沖施工過程中，可以使砂土完全液化，使其顆粒進行重新排列，使孔隙比減小，這樣就能對于內部結構的緊密性進行控制，使其產生擠壓能力，對密實度進行提高，來達到鞏固建設的效果。

3.2 驗收

利用不同的檢驗方法，可以對于施工的樁體承載力，地基的密實程度和土層密度以及土層結構進行檢驗，使其結果與標準結果進行對比，查看是否滿足建設效果，一旦發(fā)現(xiàn)問題應及時上報，在最后的工作過程中要進行修正與修改，對施工達到保障效果[4]。要聘請專業(yè)的驗收人員對整個工程進行驗收，使其狀態(tài)可以滿足建設效果，然后加強對各方面數(shù)據(jù)的控制能力，提高樁身填料方面的技術，才能對最后施工質量有著一定的保障作用，可以使整個填料處在中密狀態(tài)。

4 結語

結合上文分析，對于水工建筑物來說其地基建設是十分重要的，地基決定著水工建筑物的穩(wěn)定性。通過案例分析可以知道該河床地區(qū)的水工建筑物的地基已經存在著液化現(xiàn)象，因此要對液化地基進行處理，在該案例中選擇的最適當方式應該是使用振沖法進行處理，通過相應的振沖計算，可以對于樁間距以及填料量進行統(tǒng)計，并且對施工和驗收工作進行控制，使其質量可以達到建設要求，這樣才能夠完成對該地區(qū)的水工建筑物地基方面的處理，使其地基建設更加穩(wěn)定化。

參考文獻：

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[2]劉朝陽， 陳曉峰. 砂性土水工建筑物基坑降水型式選用效果分析與研究[J]. 治淮， 2019（5）.

[3]王磊， 楊昌斌， 李亞閣. 南亞強震區(qū)液化吹填砂土強夯法地基處理試驗研究[J]. 中國水運月刊， 2017（7）：373-374.

[4]章定文， 彭爾興， 李亭. 降飽和度處理可液化地基振動臺模型試驗研究[J]. 中國礦業(yè)大學學報， 2018（4）.