CFG樁在水利工程基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用

吳劍峰

廣東水電二局股份有限公司 廣東 廣州 511340

正文：

1、前言

隨著人們對(duì)水資源需求的增加，需要加快水利建設(shè)的步伐，提高水利工程的質(zhì)量。我們都知道不同的地域，土層結(jié)構(gòu)有著很大的差異，在水利工程建設(shè)過(guò)程中需要根據(jù)土質(zhì)的差異選用不同的工藝技術(shù)。CFG，又稱水泥粉煤灰碎石樁，是一種可變粘結(jié)強(qiáng)度樁，樁與土的融合形成的CFG復(fù)合地基可以充分利用地基的天然優(yōu)勢(shì)，提高地基承載力。由于地質(zhì)條件的不同，在水利工程地基處理中根據(jù)土壤條件選擇不同的工藝技術(shù)是非常重要的。

2、地基特點(diǎn)及CFG樁概述

為了更好的發(fā)揮CFG樁在水利工程建設(shè)中的作用，我們需要在應(yīng)用之前，先對(duì)CFG樁這項(xiàng)技術(shù)和地基的特點(diǎn)進(jìn)行分析。

2.1 水利工程地基概況

不良地基指的是由于地基的本身的土質(zhì)存在缺陷，例如土質(zhì)的硬度和承受力比較弱，不能夠滿足上方表面構(gòu)造建筑物的穩(wěn)固性的要求的地基。對(duì)于水利工程建筑，由于水利工程質(zhì)量嚴(yán)格，地基不良對(duì)水利工程建筑的影響非常顯著。由于巖石與混凝土，巖石與巖石本身的相互作用，或具有不同傾角的斷層構(gòu)造，弱夾層和其他影響滑動(dòng)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)，使得水利工程地基結(jié)構(gòu)質(zhì)量低于水利工程地基設(shè)計(jì)[1]。不良的地基對(duì)水利工程的地基處理造成了一定的困難，我們需要根據(jù)地基的實(shí)際情況考慮使用相應(yīng)的工藝技術(shù)以改善地基的不利因素對(duì)水利工程項(xiàng)目造成的不便。

2.2 CFG樁加固地基的機(jī)理

CFG樁是一項(xiàng)新型的工藝技術(shù)，主要是用于處理粘性土質(zhì)以及軟弱土質(zhì)對(duì)地基質(zhì)量造成的影響。CFG的主要原理是CFG樁和樁間土一起通過(guò)墊層形成CFG復(fù)合地基。充分發(fā)揮樁間土的承載力，在施工過(guò)程中應(yīng)減少樁間土的影響;墊層通常為中砂，粗砂，級(jí)配砂礫或礫石，最大粒徑不應(yīng)大于30 mm。墊層的厚度應(yīng)為150-300mm。墊層的存在降低了基地的應(yīng)力集中[2]。樁頂部的墊料將被擠壓到樁周圍的土壤中，同時(shí)被壓制以確保樁和樁之間的土壤在任何載荷下始終一起工作。這大大增加了地基的承載能力。

2.3 CFG樁承載力和變形特性研究中的問(wèn)題

與天然地基相比，CFG樁復(fù)合地基屬于剛性樁復(fù)合地基，具有承載力高于天然地基的特點(diǎn)，地基變形優(yōu)于天然地基，沉降量小。然而，與樁基相比，CFG樁復(fù)合地基承載力較弱，沉降量較大，如何更好地利用CFG樁復(fù)合地基[3]。提高地基承載力，有效控制地基變形，滿足工程需要，是學(xué)術(shù)研究的關(guān)鍵和難點(diǎn)。在工程實(shí)踐中，CFG樁和土的承載力存在不確定性或區(qū)域差異。影響CFG樁復(fù)合地基承載力和沉降的因素較為復(fù)雜，非線性關(guān)系不明確。正是因?yàn)檫@樣不明確的關(guān)系，我們?cè)趹?yīng)用CFG樁時(shí)需要根據(jù)工程本身的要求、工程的地域特色以及其他的一些因素綜合考慮如何使用CFG樁以達(dá)到最好的使用效果。

3、水利水電工程建筑地基處理中應(yīng)注意的問(wèn)題

不同的建筑物對(duì)地基性能有不同的要求，在水利水電工程地質(zhì)處理不良的情況下，需要注意以下幾個(gè)問(wèn)題。

3.1 注重現(xiàn)場(chǎng)勘探，選擇合理的設(shè)計(jì)方案

在為不良地基選擇和確定處理技術(shù)之前，應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘探。進(jìn)行全面分析，以弄清楚不利地質(zhì)條件存在的規(guī)模和位置。其次，我們需要對(duì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)所需的材料，機(jī)械設(shè)備，應(yīng)用條件，施工成本等劣質(zhì)地基處理技術(shù)進(jìn)行綜合分析。全面分析不同加工技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，選擇最佳解決方案。最后，各種不良地基處理技術(shù)具有一定的特殊性，其應(yīng)用范圍需要與實(shí)際情況保持一致。在處理軟弱地基時(shí)，要選擇合理的加固方式，有必要的盡量減少加固技術(shù)帶來(lái)的負(fù)面影響[4]?，F(xiàn)場(chǎng)勘探有利于了解地質(zhì)的詳細(xì)情況，這有助于我們根據(jù)實(shí)際的現(xiàn)場(chǎng)情況制定合理的設(shè)計(jì)方案，包括即使是使用CFG樁技術(shù)，也要根據(jù)實(shí)際情況判斷所要用的是哪個(gè)機(jī)械設(shè)備以及具體的材料配比。

3.2 水利工程建筑地基處理的要求

水利工程建筑由于其大多都是大型的水庫(kù)大壩，所在的地域地質(zhì)情況會(huì)比較復(fù)雜，因此在建設(shè)之前要仔細(xì)勘探，確保在地基處理過(guò)程中能夠運(yùn)用合理的技術(shù)解決問(wèn)題。在建設(shè)水利水電工程地基薄弱的過(guò)程中，必須根據(jù)實(shí)際情況考慮工藝技術(shù)的應(yīng)用。在完成水利水電工程建設(shè)地基薄弱的處置后，有必要安排專業(yè)人員對(duì)處理效果進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，找出問(wèn)題并及時(shí)解決。全面保證地基處理不良的效果，確保水利水電工程建設(shè)的穩(wěn)定性和安全性。CFG樁是一項(xiàng)特殊的工藝方法，有其一定的優(yōu)勢(shì)，但并不是對(duì)所有的地基特質(zhì)都適用，因此，在應(yīng)用于對(duì)水利工程的地基處理中要主要考慮地質(zhì)的特殊條件，對(duì)軸線樁位進(jìn)行復(fù)核，確保每個(gè)樁位符合設(shè)計(jì)要求。

3.3 CFG在水利工程處理中的操作流程

首先，在施工過(guò)程中，質(zhì)量檢驗(yàn)員應(yīng)認(rèn)真審查每個(gè)過(guò)程，以確保項(xiàng)目的實(shí)施嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求和施工驗(yàn)收規(guī)范，以確保后期的驗(yàn)收。其次，試驗(yàn)員要嚴(yán)格把控質(zhì)量問(wèn)題，定期進(jìn)行檢查，確保質(zhì)量過(guò)關(guān)，做好養(yǎng)護(hù)工作。鉆孔人員在鉆孔過(guò)程中要密切注意鉆孔的情況，發(fā)現(xiàn)異常情況應(yīng)該立即停止操作并采取一定的措施以確保問(wèn)題能夠及時(shí)解決。最后，在成樁的過(guò)程中，為了確保樁身的質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題，提鉆的速度要和灌注的樁體材料相匹配。遇到突發(fā)的情況，如停電事故時(shí)，要及時(shí)啟動(dòng)備用發(fā)電機(jī)，及時(shí)取出鉆孔，避免影響已完成的樁的質(zhì)量。

4、結(jié)束語(yǔ)

總之，在水利工程建設(shè)過(guò)程中，地基處理對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。CFG樁在水利工程的地基處理中主要是能有效解決沙土、粘性土等土質(zhì)條件可能給工程帶來(lái)安全隱患的問(wèn)題。我國(guó)在發(fā)展過(guò)程中，現(xiàn)在的水利工程建設(shè)一般都是大型的水庫(kù)大壩，這對(duì)于水利工程建設(shè)過(guò)程中的地基處理環(huán)節(jié)就顯得非常重要，因此，我們需要根據(jù)工程的地質(zhì)條件采用相關(guān)的技術(shù)進(jìn)行處理，確保工程的質(zhì)量。