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地基加固技术论文

时间:2022-06-10 09:38:57

地基加固技术论文

地基加固技术论文范文1

【关键词】既有建筑,地基基础,加固施工

中图分类号:TU4 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

改革开放以来,我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果,建筑施工体系不断完善,工程质量管理系统不断成熟,施工工艺不断得到更新,在此过程中,由于混凝土建筑结构独具的特点,混凝土建筑结构在建筑行业得到全面的推广运用。因此,加强对既有建筑尤其是钢筋混凝土结构中地基基础加固技术的研究和探讨,不仅仅是促进整个建筑行业进步的需要,也是促进施工工艺革新的客观需求,更是新时期下,坚持以人为本,建设社会主义和谐社会的重要举措,因此,加强对既有建筑地基基础的加固技术研究,有着十分客观的经济意义和社会意义。

二、对既有建筑地基基础进行加固的意义分析

1.这是保证建筑整体结构稳定性的基础措施,万丈高楼平地起,既有地基将会直接关系到整个建筑的安全性和稳定性,对整个建筑的稳定性有着十分重要的影响。但是,在既有地基基础施工过程中,尚存在着一些不成熟的地方,建筑工程的后期护理也难以做到规范化和标准化,因此,使得建筑结构的安全性和稳定性得不到保证,必须实施加固,保证建筑安全,提高建筑质量。

2.这是完善既有建筑地基基础加固理论的客观要求,既有建筑地基的加固技术具有复杂性,涉及到各种法律规范,施工标准,施工的材料设备等各个方面,虽然这种技术已经在世界范围内广泛运用,但是这种技术依然不够完善,理论不够成熟,基本上依然处在探索阶段。因此,加强加固技术的探讨研究,有助于完善加固技术理论系统,有着重要的意义。

3.这是保证建筑质量的重要举措,现有建筑物及构筑物常常因设计或施工的缺陷以及长期使用过程中的老化、破坏,甚至自然灾害造成建筑既有地基基础结构承载力不足、开裂以及抗震性能不良等,影响建筑物及构筑物的安全和使用功能,从而不得不考虑结构的修复加固问题。另外,结构设计规范也几经变动,原有建筑物及构筑物大部分己不满足现行规范的设计要求,必然存在一定的安全隐患,

4.这是保证建筑使用者切身利益的客观要求。伴随着建筑行业的快速发展,越来越多的建筑工程开始施工,房屋建筑的更新换代的周期也逐渐缩短,房屋建筑的稳定性和安全性将会直接关系到使用者的切身利益,对既有地基基础进行加固,不仅仅可以使得建筑的性能得到保障,也可以一定程度的消除很多的安全隐患,使得建筑的使用者能够安全使用,维护了他们的合法权益,体现出以人为本的思想战略。

三、既有建筑地基基础加固施工技术探讨

1既有建筑地基和基础加固前期准备

(一) 既有建筑地基和基础加固前,应先对地基和基础进行鉴定,方可进行加固设计和施工既有建筑地基和基础的鉴定、加固设计和施工,应由具有相应资质的单位和有经验的专业技术人员承担。

(二)对于相关建筑的处置

对地基基础加固的建筑,应在施工期间进行沉降观测,对重要的或对沉降有严格限制的建筑,尚应在加固后继续进行沉降观测,直至沉降稳定为止。对邻近建筑和地下管线应同时进行监测。

(三)既有建筑地基和基础加固的施工人员应掌握所承担工程的地基基础加固目的、加固原理、技术要求和质量标准等施工中应有专人负责质量控制,并进行严密的监测,当出现异常情况时应及时,会同设计人员及有关部门分析原因,妥善解决。

2. 复合注浆法

(一)注浆钻孔施工。对桩基的桩身缺陷或桩底持力层缺陷进行加固时,先采用地质钻机在桩中进行钻孔抽芯或在桩侧进行钻孔,对桩身缺陷加固时需在桩中钻孔抽芯至缺陷位置以下1m左右,对桩底持力层缺陷加固时需根据设计桩底持力层要求从桩中或桩侧钻孔抽芯至完整持力层以下3m左右。钻孔孔径一般开孔为110mm或101mm,终孔直径为101mm或91mm,钻孔垂直度保证小于1%。

(二)建立孔口注浆装置。注浆钻孔施工完成以后,在注浆孔口建立注浆装置。孔口注浆装置采用预埋设的方式固定在桩顶注浆孔口,采用水泥浆将孔口装置与钻孔之间的间隙固定密封。

(三)采用高压旋喷方式喷射清水进行冲洗扩孔。

(四)采用高压旋喷注浆方式进行注浆。按要求进行清水喷射洗孔和扩孔后,再采用高压旋喷注浆方式进行旋喷注浆。将注浆管分段下入孔底后,从下而上进行旋喷注浆,旋喷注浆一般采用单管旋喷注浆方式。

(五)采用静压注浆方式进行注浆。高压旋喷注浆结束后,利用孔口注浆装置封住孔口进行静压注浆。静压注浆开始时采用较稀的浆液和较低的注浆压力,随后逐渐增加浆液浓度及加大注浆压力,直至设计注浆量和注浆压力为止。一般静压注浆在浆液终凝前需进行2~3次灌注。静压注浆可以采用单液也可采用双液注浆。

(六)封孔。静压注浆结束后,若注浆孔口冒浆,需对孔口进行封闭处理,防止浆液流出;若注浆结束后孔内浆液有流失,需补灌浆液到注浆孔内浆液饱满为止。

3.树根桩法

树根桩是一种小直径钻孔灌注桩。通常采用钢管导向冲击成孔,亦可直接采用回转成孔,成孔直径100~250mm,根据成孔直径的大小,可放入一根钢筋或多根钢筋,也可采用钢管,成孔后,将配制好的砼灌入孔内,最后成桩。由于树根桩可以任意角度倾斜,形态似树根故而得名。它的突出优点是能够最大限度地保持结构物与地基之间原有的平衡状态,保证在加固地基的同时,又不破坏地基土对结构物的支撑作用。

(一) 桩径宜为150~300mm,桩长不宜超过30m,桩的布置可采用直桩型或网状斜桩型。

(二) 树根桩的单桩竖向承载力可通过单桩载荷试验确定,也可按《建筑地基基础设计规范》有关规定估算,尚应考虑既有建筑的地基变形条件的限制和桩身材料的要求;对软弱地基,主要承受竖向荷载时钢筋长度不应小于1/2桩长,主要承受水平荷载时应全长配筋。

(三) 树根桩设计时,尚应对既有建筑的基础进行有关承载力的验算。当不满足上述要求时,应先对原基础进行加固或增设新的承台。

四、关于既有建筑地基基础加固设计施工的建议

1.要做到科学设计,从既有建筑的现实状况和整个建筑地基基础使用的实际出发,实地勘察,精密测量,采集第一手相关的地质地貌,施工高度,施工难度等一系列的客观数据,保证数据的真是完整性,采取科学合理的设计方法,选择合理的加固方法,制定严格的施工规范,做好各种加固施工前的准备,比如对器械工具,人员的准备。

2.要采取先进的技术设备,对加固施工的各种机械设备做出科学选择,保证机械设备稳定安全,同时,要加强对加固材料的选择,采购质量管理,选择符合我国国家质量标准的材料,杜绝假冒伪劣产品,从材料商保证加固的质量。同时,严格执行材料使用制度,规范科学合理施工使用,避免浪费,做到物尽其用。

3.要对整个加固工程设计施工都进行全程监控,实施全面的质量管理监督。加强对管理人员的管理技能的提高,培养其负责的工作态度,安装先进的监控设备,加强对施工人员的施工规范性指导和管理,从施工细节到全局的施工进度,加固后的护理修缮,都做出细致全面的监控,保证质量的高标准。同时,要做好加固后期的定期实施路桥维护,管理。全程管理控制,保证加固的质量,提高整个交通网络中的路桥使用寿命和安全性能。

五、结束语

既有建筑地基是保证整个建筑稳固性和安全性的基础性工作,做好既有建筑地基的加固工作,将会对整个建筑的稳固性和安全性有着深远的影响。对既有建筑地基的加固施工既关系到整个国民经济的发展,又关系到居民生活方式的改变和生活质量的提高,因此,通过加固技术的研究,在建设施工过程中,充分考虑到各种项目工程的实际情况,根据不同的建筑结构构件特点,科学制定施工方案,合理选择加固方法,严格遵守各种施工标准和施工规范,采用先进科技和先进施工工艺,促进加固施工的规范化和标准化,提高整个既有建筑地基的加固效果,增强其稳定性和安全性。从而为确保建筑使用者的切身利益。

参考文献:

[1]潘卫成,夏群策,既有建筑地基基础加固施工技术[会议论文] 2006 - 第九届全国地基处理学术讨论会

[2]卜良桃,蒋爱民,某住宅楼地基基础综合加固[会议论文] 2002 - 第六届全国建筑物鉴定与加固改造学术会议

[3]张琦琦,高压旋喷注浆法加固已有建筑物地基[会议论文] 2009 - 中国建筑学会全国复合地基学术会议

[4]吴铭炳,戴一鸣,林颖孜,王文辉,基坑加深的加固措施及其效果[会议论文] 2010 - 中国建筑学会地基基础分会2010学术年会

地基加固技术论文范文2

关键词:钢筋混凝土,结构抗震,加固方法

 

0引言

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性特点,至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家,特别是近年来地震活动频繁,一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失,这就迫使工程人员不得不去深入研究土木工程结构的抗震设计理论和方法,最大限度地减少地震给人们带来的影响。

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但达不到设防标准的建筑物,进行结构补强和提高其抗震力的措施。建筑结构加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展,但有些构件加固方法(如加大截面法)将使结构和构件的刚度发生变化,从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现,而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响,是目前的加固方法所没有考虑的。因此对钢筋混凝土结构抗震加固技术进行论述有着重要的意义。

1 钢筋混凝土抗震常规加固技术

混凝土结构抗震常规加固方法包括加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、受弯构件外部粘贴加固法以及其他加固方法等,每种加固方法各有其特点和适应范围,应根据具体条件加以选择。

1.1 加大截面加固法

加大截面加固法即采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积,以提高其承载力和满足正常使用要求的一种加固方法,可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。但由于截面尺寸加大,有时受使用上限制。

1.2 外包型钢加固法

外包钢加固法即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法(分干式和湿式两种形式),适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸,而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。当采用化学灌浆外包钢加固时,型钢表面温度不应高于60℃;当环境具有腐蚀性介质时,应有可靠的防护措施。

1.3预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆(一般分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆3种)或撑杆对结构进行加固的方法,适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于高温环境下的混凝土结构,也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。

2 改变结构传力途径加固法

2.1增设支点法

该方法是以减少结构的计算跨度和变形,提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性质又分为刚性支点和弹性支点2种。毕业论文,加固方法。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其它承重结构的一种加固方法。增设支点法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构加固。

2.2托梁拔柱法

该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同又分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁柱等方案。适用于要求房屋使用功能改变、增大空间的老厂改造等结构加固。其中双托梁反牛腿托梁拔柱,则适用于保留上柱的型钢加固。

2.3 受弯构件外部粘贴钢板、碳纤维或其它抗拉强度较高的材料加固法

此法是用建筑结构胶将钢板等材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面,具有良好的共同工作性能,所占空间小、加固施工周期短、消耗材料少,其加固部位、范围与强度可视设计构造需要而定,是近几年来新发展的加固技术。本加固法适用于承受静力作用的一般受弯构件,且环境温度不应超过60℃, 相对湿度不大于70%及无化学腐蚀的使用环境中。

3钢筋混凝土结构抗震加固新技术

3.1 结构基础隔震技术

基础隔震技术是在上部结构和基础之间设置隔震装置,阻隔地震能量向上部结构传递,从而减少结构地震反应的一种抗震技术。目前研究开发的基础隔震技术主要有:叠层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。其中,叠层橡胶隔震支座已被广泛应用,具有很好的应用前景。纵观隔震技术的发展,可以看出近年来隔震技术有以下特点:

(1)隔震技术的应用范围越来越广,数量越来越多。隔震技术不仅在新建工程中获得广泛应用,而且在现有建筑的加同工程中得到应用。

(2)隔震建筑的结构形式日趋多样化,已从早期主要应用于砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。

(3)可供选择的隔震装置越来越多,新的隔震方法不断提出,并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势。

3.2消能隔震技术

传统的抗震设计方法是靠结构的延性来耗散地震能量。但问题在于结构受到1次强烈地震时,结构构件在利用自身的延性耗散地震能量的同时,也会受到严重的损伤。为了解决这个矛盾,在结构上附加各种阻尼器,通过阻尼器大量耗散地震输入到上部结构的能量,从而达到保护主体结构免遭破坏的目的。常用的阻尼器有金属屈服阻尼器(Metallic Yielding Damper)、摩擦阻尼器(Friction Damper)、黏弹性阻尼器(ViscoelasticDamper)、粘滞液体阻尼器(Viscous Fluid Damper)等。消能减震技术近年来被大量应用在已有建筑物的抗震加固上,与传统的加固技术相比主要优势有:

(1)施工现场无湿作业,基本不影响原建筑的正常使用功能;

(2)能在保持原建筑外貌不变的前提下,实现了提高抗震能力和改善使用功能的协调;

(3)消能效果明显,结构经过合理的设计,可以满足各种设防烈度下的抗震要求;

(4)可以有效地节约经费和缩短工期。

3.3 高性能钢丝网复合砂浆薄层(HPFL)加固技术

高性能钢筋网复合砂浆薄层(HPFL)加固混凝土结构,是指对混凝土构件进行表面处理后,铺设钢筋网,再粉抹或喷射上高性能复合砂浆,使加固层与原构件共同工作,达到提高构件工作性能的目的。

采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土构件能有效提高构件的承载力、刚度、抗裂性和延性。毕业论文,加固方法。毕业论文,加固方法。该加固方法与碳纤维加固法相比具有施工简单,经济实用的优点,在结构工程加固中的应用前景十分广阔。毕业论文,加固方法。毕业论文,加固方法。

随着抗震技术理论的不断发展和完善,抗震加固方法已从传统的方法不断趋向多样化。毕业论文,加固方法。目前新发展起来的减震控制技术在工程应用上有明显优势,为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径,它克服了传统结构“硬碰硬”式的抗震设计方法,具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著和安全可靠的特点。

参考文献:

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地基加固技术论文范文3

关键词:土木工程;结构;地基加固

作为经济发展的支柱性产业,建筑行业本身在我国社会发展中发挥着巨大作用,而对于建筑行业的重要组成部门土木工程建设来说,其本身就和民众的生命财产安全、物质生活与精神生活质量存在着较为紧密的联系,而想要保证土木工程建设更好服务于我国民众,正是文章就土木工程建设中结构与地基加固技术的运用展开具体研究的原因所在。

1 地基加固技术

在具体的土木工程建设中,地基具备的不同的强度与硬度,这就使得并不是所有天然的地基都能够较好满足土木工程的建设需求,因此就需要对地基采用一些人工措施进行加固,才能够较好保证工程的整体质量,其中的人工措施就属于土木工程建设中的地基加固技术,也是改变地基物理性质的最常用、最有效措施。

对于土木工程建设的地基加固技术来说,其本身具备复杂性、关联性、基础性三方面特点。土木工程建设地基加固技术的复杂性源于我国复杂的地质与土壤环境,东北的黑土、华北地区的黄土等就属于土壤环境复杂的具体表现,此外很多地区易发地震、洪水、泥石流等地质灾害,对地基加固技术应用带来了较大难度;地基加固技术关联性,主要是由于土木工程各施工环节之间存在相互影响,也就是说土木工程建设的任何一个环节出现问题,工程的总体质量都会在一系列连锁作用下遭受严重的影响;地基加固技术基础性是由于地基属于土木工程建设的基础,只有稳固地基才能够保证土木工程建设的较好展开。不同于土木工程建设的其他环节,地基加固施工错漏的出现往往无法进行改正,这就要求土木工程建设中的地基加固必须扎实,通过这种地基加固的质量保证才能够更好支持土木工程建设的较好展开。

2 结构加固技术

土木工程的建设需要得到结构加固技术的支持,主要是由于一些土木工程混凝土结构易出现承载力不足等问题所致,自然环境、使用环境等都是影响土木工程混凝土结构承载力的直接因素,而我国土木工程的结构加固技术往往会在相关建筑物出现结构老化、旧物改造等时发挥自身效用。具体来说,建筑物的结构老化主要是由于其自身使用年限所致,虽然近年来我国一直提倡这类建筑物的拆除,但由于很多原因,很多超过自身使用年限的建筑物往往还在很长的一段时间内继续使用,为了避免这类建筑物出现房屋倒塌等危险,土木工程建设中的架构加固技术就必须发挥自身效用;对于旧物改造来说,这一改造主要是由于相关建筑的功能不能满足当下社会需求,这时土木工程的结构加固技术就需要在其中发挥效用;对于存在质量问题的土木工程来说,结构加固技术同样能够在其中发挥较为不俗的效用。

3 地基加固技术在土木工程中的具体应用

在具体的土木工程中,地基加固技术的应用需要满足对土木工程建设需求。

3.1 换填法的应用

换填法这一土木工程建设地基加固技术,在我国当下土木工程建设中使用最为频繁,而对于土木工程建设地基加固技术的换填法来说,其本身包含着换土垫层法、振冲置换法、强夯置换法、碎石桩法、石灰桩法多种具体的换填措施,例如在换土垫层法这一措施的具体应用中,土木工程建设人员就需要将相关需要置换的土层挖出,并向土坑中添加较硬的土石,这样就能够较好为土木工程建设的展开打下有力基础。

3.2 排水固结法的应用

排水固结法同样属于土木工程建设的地基加固技术,较为适用于软土、粉土等土质的地基加固,在具体应用排水固结法的土木工程建设地基加固中,加载预压法和超载预压法是其具体组成。对于排水固结法中的加载预压法与超载预压法来说,两种具w的地基加固措施都是通过向地基施加一定压力的方式实现地基加固,这种地基加固本质上属于地基密度的增大。

3.3 挤压法的应用

对于土木工程建设的地基加固技术来说,挤压法也属于其重要组成之一,我国建筑业在很多时候也将这种方法称为振密挤压法。对于土木工程建设地基加固技术中的挤压法来说,强夯法、振冲密实法、挤密碎石桩法等都属于其具体分支,振密挤压法较为适用于湿陷性黄土、杂填土、素填土等地基的加固。对于强夯法这一挤压法的重要组成来说,通过重力与外来的双重作用向地基施加强大的冲击力与振动力,这样地基本身就会因密度的增加实现自身固结;而对于振冲密实法来说,其主要通过振冲器的强力振动实现灌入地基的饱和材料的重合组合,这样地基本身物质间的孔隙率就将大大降低,土木工程建设的地基加固自然也将实现更好展开。

3.4 化学固法的应用

化学固法同样属于地基加固技术的重要组成部分,其主要分为深层搅拌法和灌浆法。对于化学固法中的深层搅拌法来说,其本身能够较好应用于有机物较高的泥炭土和淤泥土地基的加固;而对于灌浆法这一化学固法来说,其较为适用于弱土和岩体土地基。化学固法通过对地基的加固能够有效避免相关土木工程上部建筑墙体开裂、倾斜、断裂等问题的出现,由此可见这一加固技术的有效性。

除了上述几方面外,加筋法同样属于土木工程建设地基加固技术的重要组成之一,每一种具体施工措施都能够发挥不同的效用。

4 结构加固技术在土木工程中的具体应用

在了解地基加固技术在土木工程建设中的具体应用后,还需要深入了解结构加固技术在土木工程建设中的具体应用,概括为加强截面加固法、碳纤维布加固法、钢筋植筋加固法三类。

4.1 加强截面加固法

加强截面加固法这一土木工程建设中的结构加固技术,具备施工简单、受力可靠、费用低等特点,这些特点的存在也使得加强截面加固法在我国当下土木工程建设中有着较为广泛的应用。对于加强截面加固法来说,其所实现的土木工程结构加固主要依靠增大混凝土结构或扩大构筑物截面面积,这样土木工程的承载能力就将实现较好提升。例如为了解决相关建筑存在的梁正截面和柱正截面承载力差问题,我们就可以应用加强截面加固法对梁正截面和柱正截面进行抗剪加固,有效避免这一建筑出现内梁和柱弯曲情况的发生,该建筑本身的安全性也将实现较好提升。

4.2 碳纤维布加固法

除了加强截面加固法外,碳纤维布加固法也是我国当下土木工程建设中结构加固技术之一,其本身具备施工便捷、耐久性好、外形美观等优点,而这些优点也是其能够在建筑业实现较为广泛应用的原因。在具体的碳纤维布加固法应用中,其本身主要通过使用非金属纤维类材料如碳纤维布、玻璃纤维等实现土木工程建筑的加固,但是碳纤维布加固法主要通过非金属纤维类材料实现建筑加固,这就使其只能应用于混凝土结构的抗剪、抗震及抗弯加固,而很难用于其他部位的加固。

4.3 钢筋植筋加固法

钢筋植筋加固法同样属于典型的土木工程建设中的结构加固技术,这一加固技术主要通过钢筋植筋实现建筑加固。在钢筋植筋加固法应用的具体土木工程建设加固中,相关施工人员需要依次开展加固孔定位、加固孔钻孔、钢筋焊接、加固孔清孔、钢筋的预处理、加固孔灌z、钢筋埋植等操作,这样才能够保证钢筋植筋加固法核心的钢筋植筋施工顺利完成,而通过这一系列结构加固施工,土木工程建设中结构加固就将得以较高质量的完成。

5 结语

文章就土木工程建设中结构与地基加固技术运用展开的研究中,详细论述了地基加固技术概念、结构加固技术概念、地基加固技术在土木工程建设中的具体应用、结构加固技术在土木工程建设中的具体应用等内容,而结合这一系列内容我们不难发现,结构与地基加固技术对于我国土木工程建设的重要意义,相关建筑企业就必须予以两种技术较高的关注。

参考文献

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地基加固技术论文范文4

1桥梁加固施工技术应用的重要性和原则

在公路桥梁工程建设的发展过程中,加固施工技术的应用是一项比较新型的技术,这一技术的使用是社会经济发展中公路桥梁修建技术不断提高的表现,同时也是社会经济发展过程中由于公路桥梁所承受的负荷力有了很大提升,所以其对于公路桥梁的质量要求是比较高的,这一原因同样也是导致加固技术被广泛应用于公路桥梁施工中的重要原因,整体而言,公路桥梁施工加固技术的使用对于保证整个公路桥梁建设和运行的稳定性和安全性的实现具有非常重要的作用[1]。且现今加固施工技术的使用能够在优化施工结构的前提下,优化整个建设方案,从而能够在有效保证性价比的基础上,促进公路桥梁的高质量建设。基于以上对公路桥梁施工加固技术应用的重要性,施工团队和相关施工人员在具体的应用加固技术的过程中能够严格遵循科学设计、系统优化的原则,如在实际进行加固施工的过程中需要在原有桥梁的基础上对桥梁进行拓宽工作,要求设计人员和施工人员能够共同协商,科学地总结新旧接缝的承载力是否在可控范围内,并且能够针对有效的拼接提出系统的设计和施工方案。此外,在公路桥梁加固施工技术应用的过程中,还应遵循严格排除安全隐患,做好日常维护工作的原则。这一原则具体表现在实际针对某一部分进行加固施工技术应用的过程中,要积极针对安全隐患问题进行考察,并针对建设部分存在的积水问题进行排除和清除。在施工的过程中如果遇到风化问题,则要及时更换相关材料或做好补救工作,以此保证工程建设的正常进行。

2公路桥梁加固施工技术的应用分析

2.1碳纤维加固技术。碳纤维加固技术在公路桥梁加固施工中的应用是非常广泛的。此种技术应用主要利用的是碳纤维的抗拉强度比较强的性能,这也是基于碳纤维本身作为一种复合材料而存在,其抗拉强度是非常突出的,但是在实际应用的过程中不难发现,碳纤维加固技术与混凝土钢筋的使用相比其腐蚀性和耐盐碱性都是比较弱的,但是此种技术在日常使用的过程中不用进行专门的维护,所以其常常与混凝土钢筋施工技术结合在一起使用,特别是被应用于混凝土钢筋结构的构建和使用中。碳纤维加固技术在公路桥梁混凝土钢筋结构中的应用能够补强钢筋的抗拉强度,在公路桥梁加固施工中具有非常重要的意义[2]。2.2体外预应力加固技术。体外预应力加固技术指的是设计人员和专家学者在对桥梁内部和箱内所承受的应力情况基本了解的基础上,通过在外部设置预应力筋将应力分散的物理作用,能够有效起到防腐的效果。具体而言,体外预应力加固技术的使用能够降低桥梁承受的负荷力,有效防治桥梁内部结构出现变形的情况,有效地防止裂缝现象的出现。此种技术在新建桥梁中的应用不会损害到旧有桥梁的结构,其抗弯能力也是比较强的,所以此种技术现今被广泛地应用于公路桥梁加固施工中[3]。2.3扩大基础加固技术、增补桩基加固技术。公路桥梁建设的过程中,施工团队和设计人员可以通过在桥梁建设之处通过加固基础地面的方法提高整个桥梁的加固作用。如在实际施工的过程中应用此种技术,可以通过扩大基础面积,并且挖深地基深度,以此促进加固作用的发挥。另外,在桥梁施工的过程中也可以通过使用增补桩基加固技术,此种技术主要是根据桥梁具体的桩基建设情况,相应地在桩机的傍边增加钻桩孔或者通过打入钢筋混凝土预制桩进行增强作用,以此提高公路桥梁的加固作用。总体而言,以上两种桥梁加固施工技术的应用都是通过基础加固工作进行的[4]。2.4粘贴钢板加固混凝土技术。粘贴钢板加固混凝土技术主要是通过提高钢筋混凝土的抗拉强度,提高钢筋混凝土的抗弯强度而进行使用的一种技术。在具体使用的过程中,主要通过在对钢筋混凝土中钢筋的性能、规格和标准进行分析的基础上,通过把钢板粘贴到钢筋混凝土构件主要承受拉力的一面,以此提供钢筋混凝土的抗拉强度,提高钢筋混凝土的抗弯强度。具体而言,此种技术在实际使用的过程中,能够将钢板粘贴在混凝土结构中,从而有效地帮助其承受应力的情况,整体上提高钢筋混凝土的抗弯强度,同时也能够避免出现裂缝的情况,对于提高桥梁的稳固性和安全性起到非常重要的作用[5]。

3桥梁加固施工技术应用的注意事项

3.1注重技术人员素质的提高。对于公路桥梁加固施工技术在实际中的应用情况而言,无论是基于此种技术作为一种新型使用技术还是基于此种技术的使用对于整个公路桥梁的安全稳定建设起到重要作用,其在具体的应用过程中都非常注重施工技术人员的素质。公路桥梁加固施工技术对人员素质的要求,一方面指的是施工技术人员能够在各种加固施工技术的理论应用和综合使用的操作化程序、规范有一个熟悉的了解;另一方面则是施工技术人员能够准确地把握各个加固技术施工使用的重点部分、关键部分和系统化的施工程序。通过理论和技术规范的掌握,为公路桥梁加固施工技术的正常应用奠定良好的人员队伍基础。3.2技术操作规范和操作标准。在公路桥梁加固过程中,各项技术的使用必须要严格保证其技术操作规范和操作标准,在系统化的、科学化的操作规范和操作标准的共同作用下,保证加固施工技术应用的高水平性[6]。基于这一方面而言,在实际进行的过程中要求管理团队和管理人员能够在工程技术应用之前设置好技术使用的规范和标准,并且能够在工程进行的过程中根据工程具体使用的情况灵活地调整规范和标准,但是其调整应该控制在一个适度的范围内,不能有太大的误差和出入,否则将会影响到整个工程的实际建设情况。3.3系统化的管理和严格的管控。基于加固施工技术的重要性和遵循原则进行使用的基础上,同样需要管理团队加强管理,从技术使用前的准备工作、人员的安排和分配以及到最后的完善等方面都要做好细致地安排和管理工作,以此保证工作进行的高质量性。此外,管理团队还应做好严格的管控,针对技术的使用进行巡查和检验,一旦发现有错误的问题要及时纠正和补救,避免因忽视小技术问题而造成的大范围的技术应用影响问题的产生。

4结语

现代桥梁加固施工技术的应用具有非常重要的作用,在实际应用的过程中能够注重人员素质提高、强化管理以及系统化的技术使用规范和使用标准的基础上,将碳纤维加固技术、体外预应力加固技术、基础加固技术以及粘贴钢板加固技术等科学地应用于桥梁的建设中,从而为实现桥梁建设稳定安全的效果和高质量的建设发挥重要作用。

作者:余红峰 单位:枣庄市公路管理局

参考文献:

[1]陈军恒.现代公路施工建设中桥梁加固施工技术应用研究[J].建筑工程技术与设计,2016(25).

[2]罗珺.公路施工建设中桥梁加固施工技术的运用探析[J].工业,2014(11):114-115.

[3]杨广福,程明,王睿.现代公路施工建设中桥梁加固施工技术的应用分析[J].山东工业技术,2017(4):86.

[4]张海波.现代公路工程建设中桥梁加固施工技术的应用分析[J].工程技术(文摘版),2016(5):244.

地基加固技术论文范文5

关键词:病险水库;除险加固工程

中图分类号:TV6 文献标识码:B 文章编号:1009-9166(2011)023(C)-0174-02

引言:病险水库的大量存在,严重威胁着广大人民群众的生命财产安全,制约着水库效益的充分发挥。尽管正在进行病险水库的除险加固工作,但还有大量病险水库尚未列入除险加固计划,今后一个时期内,病险水库仍将是我国防洪体系的薄弱环节,时刻威胁着广大人民群众的生命财产安全,严重危及经济建设和社会发展。目前水库的除险加固由于技术方面的原因以及评价标准的限制,存在着诸多不尽合理和完善的地方,表现在正在进行的除险加固的水库并不是最危险的水库、除险加固的方案并非最优设计方案以及除险加固的效果没有达到最佳效果等,这正日益成为人们关心的焦点。病险水库除险加固工作也摆在管理者面前,研究如何降低大坝风险、保障水库大坝安全是科技工作者义不容辞的职责。

一、任务需求

由于病险水库面大量广,而除险加固资金有限,不能全面彻底的进行除险加固,很多水库的病险问题仍然非常严重。因此在吸收消化国外先进研究成果的基础上,结合我国国情,全面系统地进行病险水库除险加固技术、基于风险的除险方案优化技术、除险效果定量评价技术和除险加固优先级综合指标体系的研究,对水库除险加固工作的深入开展和提高水库除险加固工作的设计和管理水平具有积极的指导意义。本课题的研究成果对我国大坝风险评价和风险管理技术的应用和发展起到积极的推动作用,促进我国大坝安全由工程安全管理向风险管理模式转变,提高我国大坝安全管理水平,具有广阔的应用前景和市场需求。

二、研究目标

针对病险水库除险加固中存在的问题以及除险加固技术的迫切需要,在综合分析国内外病险水库除险加固研究成果、经验以及工程检测技术的基础上,围绕病险水库除险加固技术、基于风险的除险加固方案优化技术、除险加固效果量化评价技术和水库除险加固优先级指标体系建设等问题,建立和完善适合我国国情的实用,有效的病险水库除险加固案例库、除险加固技术分析评估方法、加固效果的量化分析和除险加固排序决策的理论体系,制定适合我国国情的水库除险加固技术的评价、量化和决策排序技术的标准和导则,为今后我国病险水库除险加固工作提供技术支撑。

三、主要任务

(一)病险水库除险加固技术研究

1、病险水库除险加固技术调研。收集国内外各类病险水库除险加固设计的经验和教训,对相关除险加固技术进行调研,了解国内外有关除险加固技术研究的最新动态和发展趋势,针对我国病险水库治理、除险加固技术的适用性、加固效果等实际问题进行对比分析,筛选有应用前景的最新研究成果和实践经验,分析在我国应用中必须重点注意和逐步改进的问题。

2、典型病险水库除险加固案例分析研究。对所选典型病险水库除险加固案例进行综合全面的对比分析和评价,确定不同类型水库的病害成因、影响因素和控制条件,探讨和评估原除险加固设计方案的适用性和效果。

3、加固技术方案与病险类型及其病害程度的关联分析研究。通过对实际除险加固工程的综合分析评价,结合数值模拟计算方法,进行加固技术方案与病险类型及其病害程度的关联分析研究,确定不同病险类型、不同病害程度时与加固技术方案关联程度和加固效果。

4、除险加固技术的适应性研究。通过实际除险加固工程案例的综合分析评价,结合数值模拟计算方法,探讨不同除险加固技术方案的适应性和效果,为今后病险水库除险加固方案的设计提供科学依据。

(二)基于风险的除险加固方案优化技术研究

1、除险加固措施与大坝风险关联研究。采用风险理论,研究不同的加固处理措施在不同加固规模时的加固效果以及与大坝风险的关联程度,为基于风险的除险加固方案优化技术研究提供基本依据。

2、除险加固措施评价指标体系研究。研究和确定不同加固处理技术下大坝风险控制的关联因子,确定除险加固技术评价体系的指标,并结合实际工程对该评价指标体系予以验证。

3、基于风险的除险加固方案优化技术研究。采用层次分析法,确定影响大坝安全的主要风险因素,根据不同大坝类型、不同的加固技术、险情类型和加固效果,提出适宜的除险加固措施建议。

(三)除险加固效果量化评价技术研究

1、除险加固效果定性评价技术研究。结合大量的大坝除险加固工程实例,从工程质量、防洪安全性、结构安全性、渗流安全性、抗震安全性和金属结构安全性等多方面系统分析和评价大坝结构效果与工程安全度的关系,定性分析评价加固措施与工程的风险关系。

2、除险加固效果评价参数体系研究。在除险加固效果定性评价技术研究的基础上,考虑不同坝型、不同加固措施、不同加固规模以及加固工程的时效性,探讨和确定除险加固效果定量评价体系中控制参数的类别,研究评价控制参数与加固效果的关联度,为除险加固效果定量评价技术研究提供支撑。

3、除险加固效果定量评价技术研究。考虑不同的加固措施、不同的破坏模式以及破坏造成的影响和后果,采用经验与理论相结合的方法,建立多元控制、多目标优化的除险加固效果定量评价技术体系,并结合实际工程对建立的除险加固效果定量评价技术进行验证和完善。

4、除险加固效果定量评价指标和方法研究。在除险加固效果定量评价技术研究的基础上,确定定量评价技术的关键性指标,并对这些指标的确定、适用性、量化级别等进行研究,最终建立除险加固效果定量评价技术的量化体系。

(四)水库除险加固优先级指标体系研究

1、大坝安全鉴定结果和专家经验相结合的病险严重程度判定技术。结合大坝安全鉴定结果和专家经验,应用模糊可变集合理论,科学、合理地确定与工程病险程度相关的各个研究对象(或指标),反复就关于模糊概念及其重要性进行二元比较与量化,合理地确定出各个指标(或研究对象)的权重。

2、除险加固排序决策标准研究。在常规的大坝安全鉴定(评价)的基础上,引入和采用目前国际上先进的大坝风险分析概念和技术,主要包括工程安全评价、风险分析、风险评估及除险加固排序四部分,建立我国病险水库风险判别标准体系。

3、大坝风险要素及除险加固排序的群决策技术研究。在对工程进行安全评价和分级的基础上,根据工程安全评价结果,按可能的溃坝路径建立事件赋,并以相应的事件赋值办法予以赋值,计算出各可能破坏路径下的溃坝概率,确定大坝溃坝概率,给出综合评价溃坝后果,计算病险水库风险指数。在此基础上,对多座大坝进行类似分析,得到各坝的风险指数,排出风险的大小顺序,供排序决策参考。

结语:本文主要是针对目前国内中小水库除险加固设计中存在的主要问题开展的研究,在深入分析除险加固技术的适应性基础上,采用国际上基于风险分析的观念和方法,进行病险水库除险加固排序决策和加固方案优化,提出除险加固效果评价的定量体系。

作者单位:陆川县青湖水库管理所

参考文献:

[1]杜雷功.全国病险水库除险加固专项规划综述.

地基加固技术论文范文6

关键词:防砂技术;化学防砂;固砂剂;热采稠油井;技术发展;辽河锦州油田;综述

锦州油田现生产区块主要有锦45块、锦7块、欢17块、锦25块、锦16块等,在长期的开采过程中,油井出砂一直是制约油田正常生产的一个主要因素。据统计2000年出砂井数873口,2005年上升到1056口。论文这些区块呈现的特征是出砂的套变油井逐年增多,出砂粒径逐年变细,出砂量逐年增多。其中锦45块和锦7块由于成岩作用差,胶结疏松,油井出砂极为严重。机械防砂、压裂防砂、螺杆泵排砂等防排砂技术受井下工具的限制,均不适用于出细粉砂油井和套变油井防砂,而化学防砂具有其他防砂措施不可替代的优越性,具有固化强度高、有效期长、对地层伤害性小、施工简便的特点,所建立的人工井壁能有效地阻挡地层出砂,具有普遍性,能很好地解决各种油井防砂问题,是解决套变油井和出细粉砂油井防砂难题的有效方法。

1化学防砂技术的发展历程

锦州油田已开发15年,油井出砂一直是影响油田开发水平提高的主要因素之一,毕业论文化学防砂技术的应用和发展在油田开发中起了至关重要的作用。1992~2005年期间化学防砂技术的发展可分为四个阶段。

(1)1992~1995年,在稀油和稠油区块分别使用以长效黏土稳定剂为主的FSH2901稀油固砂剂和以无机物为主的BG-1高温固砂剂。

(2)1996~1997年,稠油井化学防砂技术有了新突破,先后开发并研制了含有有机成分的三氧固砂剂、高温泡沫树脂和改性呋喃树脂溶液防砂剂。

(3)1998~2002年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸综合防砂技术代替长效黏土稳定剂成为稀油井化学防砂技术的主流,以含有水泥添加剂的有机硅固砂剂代替了三氧固砂剂。

(4)2003~2005年,改性呋喃树脂防砂技术由于有效率较高和有效期较长,医学论文成为化学防砂技术的主流,其余早期的化学防砂技术不再使用,同时LH-1高强度固砂剂防砂技术通过了现场试验。

2化学防砂技术的应用效果

2.1FSH-901稀油井固砂剂防砂技术

(1)防砂机理FSH-901固砂剂主要成份为线性的高分子阳离子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺,这种聚合物中阳离子与黏土晶格中的阳离子发生交换作用,中和黏土表面的静电荷,消除黏土片层间的排斥力,使黏土呈吸缩状态,阻止黏土膨胀引起砂粒运移。由于与黏土发生交换的阳离子是连接成链状的,可在黏土颗粒表面形成强大的吸附膜,包裹黏土颗粒,使黏土颗粒与泥砂颗粒牢固地黏结在一起,又可防止其他阳离子的侵入和交换,达到固砂和防止油层出砂的目的。

(2)应用效果1992~1997年,使用FSH-901稀油井固砂剂总计施工136井次,有效107井次,有效率78.7%。

2.2BG-1高温固砂剂防砂技术

(1)防砂机理该高温固砂剂是以含钙的无机化合物为主体,加入有机硅化物及分散剂,经密闭表面喷涂工艺处理制得的白色粉末状固体颗粒。在快速搅拌下将该剂分散在水介质中,配制成微碱性的悬浮液,在注汽条件下挤入井内,其中的硅化物在井筒近井地带高温表面发生脱水反应,将地层砂牢固地结合在一起,从而达到固砂的目的。

(2)应用效果1992~1995年,使用BG-1高温固砂剂总计施工79井次,有效63井次,有效率79.7%。

2.3三氧固砂剂防砂技术

(1)防砂机理三氧固砂剂由粉状氢氧化钙、碳酸钙、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散剂、助乳化剂及其他助剂组成。承载于氢氧化钙和碳酸钙上的乙氧基硅烷在高温条件下遇水分解,乙氧基变为硅醇基,硅醇基与砂粒表面的氢氧基(—OH)之间和硅醇基相互之间发生脱水缩合反应,硅醇基与钙化合物之间也会发生某些反应,其结果是砂粒和钙化合物颗粒之间形成网状结构的有机硅大分子,使松散的砂粒胶结在一起。

(2)应用效果1996~1997年,使用三氧固砂剂总计施工98井次,有效81井次,有效率82.7%。

2.4高温泡沫树脂防砂技术

(1)防砂机理当高温可发泡树脂液挤入地层后,一部分树脂液在砂粒之间吸附而形成胶结点,树脂固结后将地层砂固结;进入地层亏空处的另一部分树脂在发泡剂作用下发泡并形成固体泡沫挡砂层,起人工井壁的作用。这一技术是高温树脂固砂与固体泡沫人工井壁防砂的结合。

(2)应用效果1997年,使用高温泡沫树脂总计施工4井次,有效2井次,有效率50%。

.5改性呋喃树脂防砂技术

(1)防砂机理改性呋喃树脂防砂剂由改性呋喃树脂、固化剂、催化剂及抗高温老化剂、吸附剂及后处理剂组成,在紊流状态下易分散于水中,职称论文不结团、不沉降。防砂剂在清水或污水携带下进入油井目的层段,分散并吸附在砂粒表面,在地层条件下固化,在套管外地层中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水则作为增孔剂使其具有一定的渗透率[1]。这种防砂剂形成的人工井壁,抗压强度为5~15MPa,可阻挡粒径>0106mm的砂粒通过。

(2)应用效果1997~2005年,使用改性呋喃树脂防砂剂总计施工99井次,有效94井次,有效率94.9%。

2.6氟硼酸综合防砂技术

(1)防砂机理氟硼酸可水解产生HF[2],即BF4-+H2O=BF3OH-+HFBF3OH-阴离子可进一步依次水解成BF2(OH)2-、BF(OH)3-、H3BO3,同时产生HF。各级水解生成的HF与砂岩中的黏土和地层骨架矿物颗粒的反应为HF+Al2SiO16(OH)2H2SiF6+AlF3+H2O与此同时,羟基氟硼酸和硼酸亦与地层矿物颗粒如高岭石反应,生成硼硅酸盐和硼酸盐。硼硅酸盐可将小片黏土溶合在一起,阻止其分解和运移,使氢氟酸进一步与地层骨架矿物反应。在这些反应中,黏土中的铝生成取决于F-的某种氟铝酸盐络离子而溶解在溶液中。在矿物表面富集了硅和硼,在硅酸盐和硅细粒上则形成非晶质硅和硼硅玻璃的覆盖层,溶合成骨架,使颗粒运移受阻。

(2)应用效果1998~2002年,使用氟硼酸综合防砂技术总计施工130井次,有效106井次,有效率81.5%。

2.7YL971有机硅固砂剂防砂技术

(1)防砂机理该固砂剂能改变黏土表面的电荷性质,其中的主体成份聚合物还能与地层中的硅氧结构矿物(包括黏土中的硅氧结构矿物和砂砾中的SiO2)反应,形成牢固的化学键;同时在油层条件下固砂剂分子之间相互交联,形成牢固的网状结构,既稳定了胶结物,又固结了疏松砂粒。

(2)应用效果1998~2002年,使用YL971有机硅固砂剂总计施工89井次,有效76井次,有效率85.4%。

2.8LH-1高强度固砂剂防砂技术

(1)防砂机理在高温下该固砂剂中的有机硅化物经水解、表面脱水,以硅氧键与地层砂结合,并在各种添加剂的共同作用下将地层砂紧密连接在一起,留学生论文形成具有一定渗透率和高强度的立体蜂窝网状结构滤砂层,阻止地层砂流入井筒。

(2)应用效果2005年,使用LH21高强度固砂剂总计施工11井次,有效11井次,有效率100%。

3现场施工中出现的问题

以上各种化学防砂技术在锦州油田开发的不同时期发挥了极其重要的作用,有力地保障了油田生产的正常运行。随着各个区块开发力度的加大及上产措施的实施,化学防砂主要面临以下几种状况。

3.1出砂套变井逐年增加

据统计,随着锦州油田各采油区块递减幅度的加大,出砂油井数每年递增,2000年共有873口,2005年已增加到1056口。其中出砂的套变油井数也逐年上升,2000年为163口,2005年底已上升到316口。出砂的套变油井如不及时采取防砂措施,套管变形将更加严重,甚至发生套管损坏、油井报废。虽然套管严重损坏的油井可以采取注灰、补层、侧钻等补救措施,但会大大增加采油成本。对于套变油井,最好在出砂初期便采用化学防砂法防治出砂。

3.2长井段油井化学防砂的难度加大

进入油田开发中后期,锦州油田在布井上采取了井网加密策略,在油层开发上采取了几套层系合采措施,油井开发层系增多,油层厚度加大,井段加长,也加大了化学防砂的难度。有些油井由于井段长,层间差别大,笼统的化学防砂方式已不再适用,只能根据不同油层的地质状况、出砂量及出砂粒径,设计不同浓度、不同组成、不同药剂用量的合理的分层防砂方案,并利用井下工具来完成分层化学防砂措施。该技术正在逐步完善之中。

3.3油井出砂粒径逐年变细

以锦45块为例,根据463个采集砂样的筛选分析结果,2000年砂样平均粒度中值为01243mm,2005年为01156mm,呈现逐年变细的趋势,出细粉砂油井逐渐增多。另外,在少数油井采集的砂样中,有大粒砂和近似泥浆的细粉砂,说明油层骨架已遭到破坏,如不及时采取防砂措施,将发生地层亏空严重、套管变形、破裂损坏的危险现象。

4开发中后期化学防砂技术发展方向

4.1开发新型常温固化、耐高温的化学防砂技术有一些出砂比较严重的套变的检泵油井,由于油层温度低,不能采用现有的化学防砂技术防砂。曾尝试使用常温环氧树脂防砂技术,由于固化强度低而被淘汰。目前锦州油田使用的改性呋喃树脂防砂技术和LH21高强度固砂剂防砂技术,所用药剂都是高温固化类型的,不适用于常温检泵油井,有待开发常温固化、耐高温的化学防砂技术。

4.2逐步完善配套分层防砂工艺

针对多层合采,井段加长的出砂油井,笼统防砂方法已不再适用,分层防砂是有效措施之一。目前的分层防砂技术应逐步完善各层系的设计方案、药剂的选用和施工方式方法,以适应这类油井防砂的需要。

参考文献:

地基加固技术论文范文7

关键词:水库;除险加固;防渗;措施

中图分类号:TV62 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-03-0272-1

0 前言

我国现有水库绝大多数兴建于上世纪50-70年代,限于当时的经济技术条件,许多水库建设时先天不足,后天管理水平落后,经过多年运行,病险问题尤为突出,严重影响防洪安全,制约经济社会的可持续发展。在2011年的中央一号文件中明确指出要巩固大中型病险水库除险加固成果,加快小型病险水库除险加固步伐,尽快消除水库安全隐患,恢复防洪库容,增强水资源调控能力。

1 土石坝除险加固措施

土石坝具有取材方便、结构简单、施工灵活、适应性强等优点,我国95%的水库大坝都采用土石坝[1]。因此,本文针对土石坝病险水库的除险加固技术和措施进行讨论。

1.1 土石坝防洪、抗震能力提高措施

在坝顶上游加设防1.0-1.2m高的防浪墙或在大坝下游坡培厚加高,可增加水库调蓄能力,提高水库的防洪能力。放坡、加厚坝体、更换坝体或坝基土料,可提高土石坝的稳定性和抗震性。

1.2 土石坝防渗加固措施

土石坝渗漏是病险水库普遍存在的现象,因此防渗加固是除险加固工作中非常重要的一项工作。常用的防渗加固技术包括以下几种:

(1)防渗墙 防渗墙加固是沿着坝轴线方向建造一道防渗墙,以截断坝体和坝基的渗漏通道。其中混凝土防渗墙技术具有明显的适应性强、耐久性好、经济效益高等优点,得到了迅速推广并广泛应用于病险水库加固中。

(2)冲抓套井回填粘土防渗墙 利用冲抓或打井机具,在土石坝渗漏范围内造井,用粘性土料分层回填夯实,从而形成一道连续的套接粘土防渗墙。同时由于夯锤对井壁的土层挤压,使其周围土体密实,提高了坝体质量。

(3)高压喷射灌浆 先利用钻机钻孔,把灌浆管置于孔内预定位置,用高压把浆液从喷嘴中喷射出来形成喷射流冲击破坏土层,导入的水泥浆液与被冲切的土体混合掺搅形成凝结体,各钻孔高压喷射灌浆的凝结体相互搭接,从而形成一道连续的防渗墙。高压喷射灌浆施工速度较快,多用于粉土层和砂土层的防渗,不能入岩,深防渗体易开叉,整体性能不及混凝土防渗墙。

(4)劈裂帷幕灌浆 沿坝体小主应力的分布规律进行钻孔,施加一定的灌浆压力使坝体沿轴线方向劈裂,同时灌注泥浆形成连续的防渗帷幕。劈裂灌浆不仅起到了防渗加固作用,同时增加了坝体的密实度,加固了坝体。劈裂灌浆施工简便,投资较少,主要适用于结构性较强的透水地基和有裂缝、洞穴等隐患的土石坝。但灌浆压力不易控制,且灌浆时易与刚性建筑物和基岩接触处发生冲刷,故对施工人员的经验要求较高。

(5)土工膜防渗 土工膜是一种由高分子聚合物制成的透水性很小的材料,将其铺设在上游坝坡。土工膜具有良好的防渗性能和适应坝体变形能力,且施工方便,投资省,近年来在土石坝防渗加固工程中得到了广泛应用。

(6)膏状稳定浆液灌浆 先将黏土或膨润土等按照一定的比例掺入水泥浆中形成具有较大黏度和稳定性的膏状浆液,再利用螺旋泵灌浆技术将膏状浆液注入坝体。膏状稳定浆液灌浆可以在孔隙率较大和有一定地下水流速的堆石体或砂卵石中形成防渗帷幕。

(7)振动沉模防渗板墙 利用强力振动原理将空腹模板沉入土中,向空腹注满浆液,边振动边拔模,浆液留于槽孔中形成单块板墙,将单板连接起来,即形成连续的防渗板墙帷幕。该方法的优点是解决了槽孔之间的夹泥和下部开叉使混凝土连续墙不连续的弊端,简化了成墙的工序,施工速度快,成本低。缺点是不能沉入基岩和大块石中。

考虑到每种防渗技术都有其各自的适用范围和优缺点,为最大限度地发挥单一技术的优势,有效的制约其局限性,设计施工时可以采用综合防渗技术,即将两种或两种以上的防渗技术进行组合,从而形成一种综合的防渗加固技术。综合防渗技术具有施工速度快、加固质量高、工程成本低等优越性,必将成为病险水库除险加固技术的发展方向和主导措施。

2 其它除险加固措施

输水、放水、泄洪建筑物加固措施有改建、扩建、修补、新建等。金属闸门、启闭机及其控制设备多数都已到折旧年限,必须拆除并更新,以确保水库的正常运行。

加强管理,建立现代化的工程建设管理模式和水库运营管理机制,明确管理责任制,将责任落实到人,确保水库良性运行。

3 结语

病险水库的除险加固工作要坚持因地制宜的原则,最大限度地发挥技术优势,使得除险加固的方案在技术上可行、经济上合理,同时,注重新技术、新方法的研究与应用,提高除险加固工程的科技含量,保证工程质量和治理效果,确保病险水库彻底除险,促使水利事业的可持续发展。本文根据我国病险水库的病险问题较为系统地论述了土石坝水库除险加固的技术和措施,对我国目前正在开展的中小型病险水库除险加固工作具有借鉴意义。

参考文献

[1] 张严明.全国病险水库与水闸除险加固专业技术论文集[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

[2] 钮新强.水库病害特点及除险加固技术[J].岩土工程学报,

2010.

[3] 庹进朗等.冲抓套井回填粘土防渗墙的应用[J].中国农村水利水电,2007.

[4] 巩向锋.于家河大坝除险加固研究[M].山东大学硕士学位论文.

地基加固技术论文范文8

关键:词房屋建筑;地基施工;强夯法;挤密法

Abstract: with the development of engineering technology, housing construction field engineering of construction technology of the foundation is also in constant development, so as to adapt to the more complex architectural requirements and construction environment. This paper introduces the present situation of the construction of the foundation treatment, as well as the development trend, discusses the foundation treatment at present the new methods, new techniques, and the future foundation treatment technology was prospected.

Key: word housing construction; Foundation construction; Dynamic compaction method; Compaction method

中图分类号:TU74文献标识码:A 文章编号:

1当前地基处理技术的分类

根据房屋建筑地下环境进行地基处理,其施工原理是利用换填、夯实、挤密或振密、排水固结、胶结、冷热处理等方法对地基进行加固。进一步细分来看,地基处理技术还包括地基加固技术、桩基技术以及辅助的地下连续墙技术。地基加固技术的主要目的是增强土地基的承载力以最大限度地防止其沉降变形;桩基技术的主要作用是把来自上部的荷载力传导至地基深部,通过缓冲来消解冲击力;而辅的地下连续墙技术主要是来提供侧向支护。在地基的一些处理方法中,有几种针对的是改良地基土来提高地基的抗剪切强度,降低地基的压缩性,改善地基土的透水特性,终极目的是使地基土的环境适应加固地基的目的。

2传统的地基处理方施工技术

传统的地基处理方法有20世纪60年代法国首创的强夯法,70年代日本发明的高压喷射技术,90年代我国开创的桩地基技术等,这些传统的方法目前仍然在广泛运用,但随着房屋建筑对地基施工技术的要求以及施工环境的不断升级,单一的运用某一种技术不但效果不理想,而且占用工期,抬高工程造价。因此,多种处理技术的结合已成为当前建筑施工单位在处理地基问题的共识。

2.1强夯法与碎石桩法的结合

强夯法与碎石桩的联合处理,其工作原理是在施工中先在填土层中处理好碎石桩体,目的是对地基土进行挤密和排水固结,然而再选定强夯点,借助强大的冲击能将碎石桩体击散,并将碎石沿着桩径挤入周围的护土层,使其在地基上部形成密实的碎石与土混合的硬壳层和扩径后高置换率的碎石桩复合地基,从而达到满足建筑物对地基强度的稳定性要求。在施工中强夯法的运用非常关键,强夯法的技术难题体现在夯击中的夯击次数、夯击深度、夯沉量等的把握,倘若拿捏不准,将会大大会影响夯击效果的发挥。理论而言,夯击加固的深度应依据土层实际厚度和湿陷等级来确定,单位夯击量应综合考虑地基的土壤属性、结构类型载荷大小和打算夯击的深度等。而夯击的次数多少则由地基土的性质决定,一般情况下可采取先夯2~3遍,最后再以低能量夯击一遍。需要注意的是,两遍的夯击之间应有一段时间间隔,间隔时间取决于土层中超静空隙水压力的消散时间。倘若是渗水性差的粘土,其间隔时间不低于3~4周;相反则可以连续夯击。

2.2碎石桩与CFG桩的结合

前面说过,桩基法的目的是实现冲击力上向下的传导,从而提高桩基承载力。由于单一的碎石桩承载力有限,所以选用CFG桩来代替以提供足够的承载力,而碎石桩的作用则转向消除上部地层液化的问题。通过发挥两种方法各自的优势,可以有效地实现地基沉降速率减慢,沉降量小而且均匀的目的。

2.3CFG桩与粉喷桩的结合

CFG桩法与粉喷桩法结合的作用是利用二者的固结能力与天然地基土混合组成复合地基,这样既能发挥CFG桩高承载力的特点,又能因为CFG桩的嵌入而使粉喷桩的侧限约束作用得到增强。另外,由于采用了粉喷桩,上部地基土的变形能力得到改善,这无疑有助于提高土体的抗剪强度,避免了CFG桩的嵌入对原先固结好的土体形成破坏。必须提到的是,无论是第一种的碎石桩与CFG桩的结合运用,还是第二种的CFG桩与粉喷桩综合,都涉及到桩本身强度问题,倘若桩本身在浇灌中达不到设计要求,将大大影响到混凝土的均匀性和密实性。在桩身混凝土的浇筑过程中,首先要消除水的影响,桩基水病害一般表现为孔底积水和孔壁积水。对孔底积水的处理可采取水泵抽取的方式,也可以采用部分干拌混凝土混合料或干水泥填入孔底的方式。而对孔壁渗水的处理,可采取在桩身混凝土浇筑前采用防水材料封闭渗漏部位,主要目的是保证混凝土质量,提高桩身混凝土强度。

另外,桩身混凝土的密实性对混凝土的强度影响也非常重要,施工中一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法,必须力求在最短的时间内完成桩身的浇灌,以便快于混凝土自身重量压住水流的渗入。

3 地基处理新方法

3.1 DDC灰土挤密法

DDC灰土挤密法的原理是采用孔内深层强夯法的施工工艺,用螺旋钻机在孔中分层注入灰土,分层夯实成桩,同时反复锤击使桩径逐步扩大,最终与桩间部分土组成符合地基。复合地基主要目的是改变湿陷性黄土的打孔结构,消除地基土的湿陷性,从而提高地基土的承载力和减小地基土的变形。分析来看,DDC灰土挤密桩处理后的符合地基承载力是原天然地基的2倍~7倍,相较于单一的灰土桩有明显的提高,而且其处理地基的深度大5m~40m,具有一定的推广意义。DDC灰土挤密法主要适用于湿陷性黄土地地区的建筑施工,在非黄土地区,其效果不够显著。

3.2IFCO强制固结法

IFCO强制固结法优势在于大大提高固结速率。在IFCO强制固结法中,存在排水系统与加压系统等环节,排水系统为一排排纵向贯通的砂墙,有助于扩大排水通道,加快固结速率;而加压系统利用真空压力,大大缩短了堆载时间,而且由于真空面位于砂墙的底部,水的渗流方向与重力方向一致,从而使固结速率加快。两个系统同时保证固结速率的顺畅,这有助于大大缩短工期,而且混凝土质量也得到保证。

3.3 粉煤灰吹填法

粉煤灰透水性强,倘若将其用于加固处理吹填土地基,可以加速吹填土的固结,降低加固处理费用,缩短工期。具体的做法是,在施工中将淤泥与粉煤灰按一定的比重混合吹填,确保均匀,从而逐渐改善土的固结性质。此种方法在青岛以北废弃已久的盐场和滩涂上得以成功运用,开发出了大片可以利用的土地。

4地基处理技术的发展趋势

地基处理方法是工程建设领域的世界性难题,也是研究的主要方向。在工程技术日益发展的今天,地基处理技术的发展趋势也日益向计算机化和复合型方向发展。如综合性复合地基的研究突破了基于加固机理研究重于作用机理或功能叠加的束缚,更加侧重于综合效应考虑,力求实现乘数效应。又如,复合地基的计算理论,原先的复合桩基承载力计算由于引入的参数过多,极易导致数据的失真,而对地基变形的计算也由于将桩土分开考虑导致数据计算因不够全面而出现屡屡失误,往往浪费了大量的宝贵时间,而利用计算机在数值分析上的优势,如三维数值、设计软件等,不仅能提高桩基承载力和变形系数计算的精确度,而还能大大提高工程设计的质量和效率。

5结论

我国作为工程建设大国,而且拥有悠久的房屋营造历史,使我国积累了一大批重要的地基处理技术,一些技术甚至领先于世界先进水平,并在世界范围内得到推广和运用。然而,随着房屋建筑环境的日渐复杂化,强调实践先于理论的地基处理技术仍然面临着挑战,可研究的潜力依然还很大,如地基处理新方法、新工艺和新技术的应用,大大拓展了地基处理的适用范围。计算机的数字模型建立优势与地基处理技术的结合,为地基处理方法的综合性应用提供了良好的开发前景。从工程施工角度上来说,提高施工效率,保证施工质量,降低工程成本是永恒的目标,因而大大加强适合组合型复合地基施工的设备研究就显得非常必要。

参考文献

[1]王凤亮.房屋建筑工程中地基处理施工技术的探讨[J].现代装饰,2011(2).

[2]卢永照.论述建筑中地基处理堆载预压的施工技术[J].建材与装饰,2007(11).

[3]黄凤清.人工挖孔桩在施工中几个特殊问题技术处理[J].铜业工程,2008(4).

地基加固技术论文范文9

关键词:工民建施工技术

中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

前言:随着我国经济的快速发展,社会建设的步伐逐渐加快,工民建建筑无论从规模还是质量上,都有了新层次的提升,这就对工民建施工技术有着新的要求。只有提高工民建施工技术,才能够进一步提高工民建建筑的质量。因此,笔者将对工民建技术的研究,谈谈自身一些看法。

一、工民建施工中常用技术

1、 加固技术

在工民建工程施工中,加固技术是非常重要的一项工作,这一技术能够有效的提升工民建筑的稳定性,能够增加工民建筑的安全性和实用性,工民建工程中加固施工步骤是不可或缺的环节,本文介绍了几种施工中比较常见的建筑加固方法,以不断增强对加固施工技术的运用。

1.1加大截面加固法

在公民建筑施工中,混凝土的构件所承受的力是最大的,所以为了有效的保证建筑物的稳定性就必须使用使用加固技术。加固技术中,一般采用加大截面加固法来实现混凝土构件的加固,在施工中要对梁或柱进行加固,能够有效的提高建筑物的质量,达到预期的建筑效果。这种加固方法有具体的流程,在施工中要按照相关的流程要求进行合理施工。加固前要先对原有构件混凝土表面的灰尘和颗粒性物质进行彻底的清扫,还要处理好表面,实现表面的平整。处理完表面以后要在表面浇上一层新的混凝土,这样就可以通过两层混凝土的结合来实现重量的有效承担。

1.2包钢加固法

包钢加固法主要是选用乳胶水泥或环氧树脂化学灌浆等材料,来把型钢或钢板包裹在混凝土梁柱的外面。这种加固方法与加大截面加固法的效果是不同的,这一加固方法对增大原构件的截面积的效果不明显,但是它比采用加大截面加固的方法所取得的效果更加明显。包钢加固法能够实现构件的直接加固,所以能够收到很好的受力可靠性,这一加固方法对于提升建筑物的质量是非常有效的。但是,在施工中如果采用这一加固方法,就需要使用大量的钢材,所以鉴于成本的考虑这种方法的采用不会经常被采用。包钢加固法的实施要有一定的程序,也需要对构件混凝土表面进行清理,只有清理完毕之后才能进行后序程序的操作。

1.3粘钢加固法

与上述的两种加固方法不同,粘钢加固法不是采取全局加固,这种施工技术主要运用于那些承载能力比较薄弱的构件上,施工原理就是通过对薄弱构件采取粘钢处理的方法来实现承载能力的不断增强,这样就能有效的提高建筑物的整体稳定性。工民建施工中,在截面处往往是构件的薄弱区,对这些部位就要将粘贴钢板加在这些地方,使其硬度加大,能够承受更大的外界压力。粘钢加固法是如今采用的比较多的一种方法,因为它是不同于上面两种方法,是无湿作业,因此对周围居民没有多大影响。

2、墙体节能技术

随着社会经济的发展,社会民众环保和节能意识越来越强,民工建筑行业中也逐渐多了环保和节能的因素。民工建中的新型节能技术,日常实践中应用最多的就是墙体节能技术。墙体节能技术一般可以分为玻璃幕墙、双层幕墙和光电幕墙,这三种墙体节能方式里面最绿色环保且利用太阳能的是光电幕墙技术。与其他的墙体节能技术相比,光电幕墙技术具有更高的科技含量并且更人性化。与传统的玻璃墙相比,光电幕墙具有一块反射装置的幕墙,这种幕墙利用光电技术可以把强烈的太阳光变得柔和,人们可以更具自己的洗好来调节阳光的强度。并且太阳光能还可以通过这块光电幕墙储存起来为照明提供能量,在日照时间长的地区,一块1000平方米的光电幕墙可以提供3000平方米面积的照明能量。而且随着人们对光电幕墙技术的不断完善和改进,目前最新的光电幕墙技术已经可以一定限度的消除阳光中的紫外线,这就对人们的健康起到了一定的保护作用。

二、加强工民建施工技术措施

1、工民建桩基施工技术

桩基施工是整个工民建施工中的核心技术,只有坚固耐久的桩基才能有优质的工民建工程。桩基施工是一项系统工程,需要各个步骤之间衔接紧密。首先在打桩前需要对场地进行平整,并且要清理施工范围内的障碍物,并且还要事先设计好桩基施工过程中废料存放处。这项工作不仅能够确定桩基工程的施工范围,还清除了可能影响桩基工程的不确定因素。其次需要保证桩基施工现场的排水通畅,因为桩基工程中经常出现大量地下水涌出的情况,如果不能及时排水,会给桩基工程施工带来不便,严重时还会影响桩基工程质量。

2、工民建施工节能技术

2.1墙体节能设计

墙体是建筑的主体,墙体节能设计的好坏会对建筑的整体能耗产生重要影响。建筑墙体节能分为内外保温两部分,墙内保温可以通过在建筑墙体的内层加装保温材料的方式,避免保温材料受室外雨水的影响。外保温处理要在墙体外保温层上覆盖防水材料,降低太阳辐射对建筑墙体的影响作用。

2.2 隔热设计

工民建的隔热设计是节能技术的核心设计,我国虽然地域辽阔,但无论南北在夏季都一样炎热,因此在工民建工程施工中隔热设计一直是重中之重,也是能耗较多的设计之一,所以做好隔热设计的节能设计,能够大幅度提高工民建工程的技能指数。除了传统的采用隔热材料来隔热外,目前在实践中已经开始采用空气层隔热的方式,这种新型的节能技术不仅节省了大量的隔热材料,而且由于没有了实物介质的直接传导,可以让建筑的隔热效果达到最佳。

2.3 采暖节能技术

建筑采暖也是工民建工程节能中重要的设计部分,目前较先进的采暖设计是水源热泵系统,这种系统能够利用太阳能对地表水源的加热以及地下水源对热能的吸收来为建筑供热,这不仅能减少电能在采暖上的输出还能够实现建筑热能的转移。

结束语:随着城市化建设力度的不断增大,工民建工程在城市建设中扮演者越来越重要的角色,只有提高工民建施工技术,推动工程的建设,才能为城市发展创造更大的价值。才能间接的推动我国经济可持续发展下去。

参考文献:

[1]李志聪,谈工民建施工技术,[J]中国建筑,2010(5)

地基加固技术论文范文10

关键词:水利工程,软土地基筑堤,技术方法

中图分类号:TV 文献标识码:A

1、前言

软土地基是水利工程面临的共同问题。筑坝,没有坚实的基础,再牢固的工程都可能会不堪一击,因此,必须加强水利工程中软土基础的处理。

2、水利工程软土地基筑堤的技术方法

软土地基主要是由淤泥或松散性质的土质构成的,这类土质承受压力的能力较差,易被压缩变形。根据实际的实践调查研究表明,通常淤泥软土所能承受的压力为 50kN/m2。为满足水利工程建设的承载力要求,保证水利工程建设顺利进行,确保其作用正常发挥,就必须对软土地基进行优化处理。软土地基常见的施工技术有如下几种:

2.1 置换法

在客观条件允许的情形下,利用置换填土不失为一种很好的软土地基处理方法。具体的操作方法为:利用灰土或者水泥等具有一定硬度的土质来取代软土均匀散落于地基上,以此保证经过洒落后的土质与原来相比具有更高的承载能力,并能逐渐达到水利工程施工要求。这种方法主要的问题在于工程量大,不够经济,为了控制成本,要尽量就地取材。另外,为提高工程的防渗透性,提高地基承受压力的能力,一般需要把替换后的填土夯实处理,而且必要时宜采用分层夯实的方法来加固地基。

2.2 排水固结法

为了降低土质中水分含量,增强土体的强度,可以引入排水设备将内部水分排除,减小地基土孔隙率,促使发生固结变形,从而有效地提高地基的牢固度。排水固结法适用于处理饱和和软弱土层,但对渗透性极低的泥炭土要慎重对待。常用的排水设备包括塑料水管与沙井。

2.3 强夯法

软土地基的施工处理与内部土体的性质密不可分,由沙土与黄土构成的软土,可以通过采用夯锤来对软土夯实处理。被用做夯实土体的夯锤的夯力一般要求在80kN 以上,以确保土体被牢固夯实,从而保证软土地基具有高度的牢固度与稳定性。以南水北调中线一期工程总干渠潮河段的施工为例,该段渠道地基属粘砂多层结构,以半挖半填为主,挖方深 7m~10.5m。渠道底板主要位于细砂、重砂壤土和中壤土中,渠坡主要由细砂、重砂壤土和中壤土构成,其重砂壤土、细砂土质不均,具弱~中等透水性,重砂壤土具有地震液化潜势。该施工采用强夯处理时,选择单击夯击能 3000KN·m,10 击四遍。前三遍夯锤落距为 15m,第四遍满夯时落距可降为5m。处理后,对强夯区进行了标贯检测和土样室内试验分析,结果表明地基经强夯处理后消除了地震液化问题,处理质量达到了设计要求。另对于地下水位较高的强夯区,强夯后仍无法合格,可采用垫土方式处理。

2.4 旋喷法

这是一种通过旋喷设备形成旋喷桩来提高地基承压能力的方法,特别适用于冲填土、软粘土等土质的加固。旋喷原理为旋喷桩上面设置一个能够发挥特别功能的注浆管,将这个注浆管放在土层中一定的深度后,缓缓提升,喷嘴将按一定的速度转动,在强压力作用下喷出的水泥固体浆液与土体融合。浆液凝固后即可形成旋喷桩,加固软土地基,有效防止渗水。旋喷桩具有高强度、高牢固度的特点,而且不容易被压缩。但是,需要注意的是,灌前现场灌浆试验是按设计要求作为现场质量管理的一个重要手段,高喷灌浆属隐蔽工程,因此须业主组织设计、监理、施工、质检等部门进行联合验收,并按设计要求进行灌前现场灌浆试验。在采用旋喷方法之前,一定要认真核查土体成分,如果土体中有机质成分多,则不宜采用该加固方法,特别是塘泥土、泥炭土等,应该尽量避免使用。

2.5 桩基法

桩基法是目前的水利工程施工建设中应用较广泛的地基加固方法之一,其中应用最多的是钢筋混凝土管桩与预应力管桩,鉴于其良好的牢固性质,甚至可被用在含水量较大的土体中。仍以南水北调中线一期工程总干渠潮河段为例,施工桩号 SH158+200~164+500 渠段,属粘砂多层结构,渠道底板主要位于细砂、重砂壤土和中壤土中,渠坡主要由细砂、重砂壤土和中壤土构成。重砂壤土、细砂土质不均,具弱~中等透水性,研究后决定采用挤密砂石桩处理渠道地基。挤密砂石桩桩位采取正三角形布置,桩距为 200cm,桩径为60cm。在挤密桩施工前,对每根桩的桩位放线进行复核,成桩后检查桩位位置有无偏差,发现偏差和漏桩必须及时纠偏和补桩。施工中挤密砂石桩应间隔(跳打)进行,并由两侧向中间试验成桩,均匀分布,逐步加密,及时夯填。在既有建(构)筑物邻近施工时,应背离建(构)筑物方向进行。另外,要做好施工的质量检验工作,按照设计要求检查每根挤密砂石桩的填料量以及成桩过程中桩管的垂直度、成孔深度、留振时间、拔管速度、反差次数、有效桩长等,并对各项参数及试验情况进行详细记录。

2.6 振动水冲法

这种方法也需要借助于外部机械设备即振冲器来进行加固处理。工作程序为:首先对地基水冲打孔,再把砂石、泥土等填入孔中,利用分层夯实的方法来将填入的材料挤实,保证地基的牢固。需要注意的是,在利用这种方法时,要求初始不排水抗剪强度在 20kPa 以上。

2.7 灌浆法

灌浆处理是水利工程地基处理施工的主要方法,种类和型式均较多。普遍采用液压或气压方式,向地基内部灌入一定量的具有凝固功能的浆液,或通过注浆管把水泥浆液均匀注入土层,赶走原土层中水分或空气,并使土层变形,通过浆液的凝固作用使原土层松散颗粒和裂隙胶结成新的结合体,提高原土层承载力和压缩模量,起到地基加固作用。常用的灌注物质包括水泥浆、粘土浆等。压力注浆施工工序一般为:钻孔清管打管注浆拔管清管。

2.8 土工合成材料加筋加固法

常用于堤坝或路基处理。将路基填土适当地利用土工布垫隔,全面保护软基或者路基不发生偏向的位置移动,形成了移动限制,大大减少了应力水平,提高了路基的硬度,确保了其稳定性;同时也保证了路基的水平横向排水功能。另外,通过加筋加固则能够将原本浩大的工程重量均分到加固材料和地基基础,即使地基上面的工程发生滑动现象,也能通过摩擦力有效防止其脱离,以此来更加牢固地基。需要注意的是,施工中要本着节能环保的原则,尽量减少由于地基处理对地下水体的危害,减少环境危害。

2.9 堤身自重挤淤法

这种方法主要是把坝身加高,使其处于自然的重力状态,在坝身的重力作用下将基础淤泥中的孔隙水分散,提升其应力,增加地基抗剪强度。在挤出淤泥时,为了控制不均匀沉降现象的出现,需要将坝坡放缓。该方法的主要优势在于能够节省资金投入,但是,这种方法一般需要很长的施工工期,仅用于地基呈流塑态的淤泥或淤泥质土,且工期不太紧的情况,实际中应用较少。

3、水利工程软土地基筑堤的质量控制

3.1以科学的施工质量控制理论指导质量管理工作。

在现代水利工程软土地基筑堤施工中,预防性施工质量管理理论是现行的、最为科学的施工质量管理理论。通过对影响施工质量因素的控制实现预防质量通病以及质量问题发生的目的。现代水利工程建设施工企业必须建立科学的质量控制观念,以预防性质量控制理论指导水利工程施工质量控制工作,以此保障工程建设施工质量。

3.2以预防性质量控制理论完善质量控制体系。

现代水利工程建设施工企业在引入预防性的质量控制理念与理论的同时,应以预防性质量控制理论作为基础构建并完善企业的施工质量控制体系。根据预防性质量控制理论对水利工程施工过程中的质量控制相关岗位进行优化,明确岗位职责与权限。同时构建完善的施工质量控制体系。该体系能够指导水利工程建设施工过程中各岗位的工作、规范质量相关岗位的工作,同时能够明确岗位职责,避免施工过程中部门间推诿等情况的发生。以完善的施工质量控制体系作为基础,形成规范化、制度化的质量控制管理工作。

3.3 强化技术管理,保障水利工程软土地基筑堤施工质量。

水利工程建设施工技术管理是影响施工质量的重要因素之一。在现代水利工程建设施工前施工方应注重技术交底过程中的沟通与分析。根据施工实际需求对比较低技术文件,明确施工控制与管理的要点。对不技术不明确的地方应技术与设计单位进行沟通,为保障水利工程施工质量奠定基础。在此基础上,施工企业还应注重施工过程中各项技术参数的控制与管理。由现场技术人员以及质量控制人员共同对施工过程的技术参数等进行监督与控制,以此保障施工过程中各项技术要求能够得到贯彻执行。以技术管理作为重点保障水利工程建设施工质量。建立标准化的质量管理制度,在建立了可靠的质量保证体系后,通过长期的实践形成了一整套技术质量管理制度,主要有施工组织设计审批制度、技术交底制度、工序交接验收制度、典型施工制度、质量检验一票否决制等。在工程施工中对不符合质量标准、质量检验达不到合格标准施工工序,实行质量一票否决制,坚决推倒重做,并追究产生的原因和相关人员责任。

3.4完善施工质量监督控制,保障水利工程软土地基筑堤施工质量

现代水利工程建设中,施工企业在投资方、监理方的双重质量监督下还应完善自身施工质量监督控制体系。在原有施工质量管理体系的基础上,有施工单位总部质量监督部门定期或不定期的对施工过程的质量管理工作、施工质量进行抽检,以此督促施工项目部的质量管理工作,保障水利工程建设施工质量。

结语

在我国的一些气候比较湿润,或者临近海洋与湖泊等地区,土质主要为淤泥性质,土体含水量较大,作为地基的土质呈现为软土,十分不利于工程建设,为了保证水利工程软土地基筑堤建设的顺利进行,必须要对这些软土地基进行施工处理以保障工程的建设质量,减少危险与灾害的发生,实现水利工程作用的有效发挥。

参考文献

[1]钟家驹.谈混凝土面板堆石坝的发展和面板裂缝问题[J]. 陕西水利. 1991 (5).

地基加固技术论文范文11

关键词: 防砂技术;化学防砂;固砂剂;热采稠油井;技术发展;辽河锦州油田;综述

锦州油田现生产区块主要有锦45 块、锦7 块、欢17 块、锦25 块、锦16 块等,在长期的开采过程中,油井出砂一直是制约油田正常生产的一个主要因素。据统计2000 年出砂井数873 口, 2005 年上升到1056 口。 这些区块呈现的特征是出砂的套变油井逐年增多,出砂粒径逐年变细,出砂量逐年增多。其中锦45 块和锦7 块由于成岩作用差,胶结疏松,油井出砂极为严重。机械防砂、压裂防砂、螺杆泵排砂等防排砂技术受井下工具的限制,均不适用于出细粉砂油井和套变油井防砂,而化学防砂具有其他防砂措施不可替代的优越性,具有固化强度高、有效期长、对地层伤害性小、施工简便的特点,所建立的人工井壁能有效地阻挡地层出砂,具有普遍性,能很好地解决各种油井防砂问题,是解决套变油井和出细粉砂油井防砂难题的有效方法。

1  化学防砂技术的发展历程

锦州油田已开发15 年,油井出砂一直是影响油田开发水平提高的主要因素之一,毕业论文 化学防砂技术的应用和发展在油田开发中起了至关重要的作用。1992~2005 年期间化学防砂技术的发展可分为四个阶段。

(1) 1992~1995 年,在稀油和稠油区块分别使用以长效黏土稳定剂为主的FSH2901 稀油固砂剂和以无机物为主的BG-1 高温固砂剂。

(2) 1996~1997 年,稠油井化学防砂技术有了新突破,先后开发并研制了含有有机成分的三氧固砂剂、高温泡沫树脂和改性呋喃树脂溶液防砂剂。

(3) 1998~2002 年,以具有溶解和溶合作用的氟硼酸综合防砂技术代替长效黏土稳定剂成为稀油井化学防砂技术的主流,以含有水泥添加剂的有机硅固砂剂代替了三氧固砂剂。

(4) 2003~2005 年,改性呋喃树脂防砂技术由于有效率较高和有效期较长,医学论文 成为化学防砂技术的主流,其余早期的化学防砂技术不再使用,同时LH-1 高强度固砂剂防砂技术通过了现场试验。

2  化学防砂技术的应用效果

2.1 FSH-901 稀油井固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 FSH-901 固砂剂主要成份为线性的高分子阳离子型聚合物N2胺甲基聚丙烯酰胺,这种聚合物中阳离子与黏土晶格中的阳离子发生交换作用,中和黏土表面的静电荷,消除黏土片层间的排斥力,使黏土呈吸缩状态,阻止黏土膨胀引起砂粒运移。由于与黏土发生交换的阳离子是连接成链状的,可在黏土颗粒表面形成强大的吸附膜,包裹黏土颗粒,使黏土颗粒与泥砂颗粒牢固地黏结在一起,又可防止其他阳离子的侵入和交换,达到固砂和防止油层出砂的目的。

(2) 应用效果 1992~1997 年,使用FSH-901稀油井固砂剂总计施工136 井次,有效107 井次,有效率78.7 %。

2.2 BG-1 高温固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 该高温固砂剂是以含钙的无机化合物为主体,加入有机硅化物及分散剂,经密闭表面喷涂工艺处理制得的白色粉末状固体颗粒。在快速搅拌下将该剂分散在水介质中,配制成微碱性的悬浮液,在注汽条件下挤入井内,其中的硅化物在井筒近井地带高温表面发生脱水反应,将地层砂牢固地结合在一起,从而达到固砂的目的。

(2) 应用效果 1992~1995 年,使用BG-1 高温固砂剂总计施工79 井次, 有效63 井次, 有效率79.7 %。

2.3  三氧固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 三氧固砂剂由粉状氢氧化钙、碳酸钙、甲基三乙氧基硅烷,二甲基二乙氧基硅烷、分散剂、助乳化剂及其他助剂组成。承载于氢氧化钙和碳酸钙上的乙氧基硅烷在高温条件下遇水分解,乙氧基变为硅醇基,硅醇基与砂粒表面的氢氧基( —OH) 之间和硅醇基相互之间发生脱水缩合反应,硅醇基与钙化合物之间也会发生某些反应,其结果是砂粒和钙化合物颗粒之间形成网状结构的有机硅大分子,使松散的砂粒胶结在一起。

(2) 应用效果 1996~1997 年,使用三氧固砂剂总计施工98 井次,有效81 井次,有效率82.7 %。

2.4  高温泡沫树脂防砂技术

(1) 防砂机理 当高温可发泡树脂液挤入地层后,一部分树脂液在砂粒之间吸附而形成胶结点,树脂固结后将地层砂固结;进入地层亏空处的另一部分树脂在发泡剂作用下发泡并形成固体泡沫挡砂层,起人工井壁的作用。这一技术是高温树脂固砂与固体泡沫人工井壁防砂的结合。

(2) 应用效果 1997 年,使用高温泡沫树脂总计施工4 井次,有效2 井次,有效率50 %。

2.5  改性呋喃树脂防砂技术

(1) 防砂机理 改性呋喃树脂防砂剂由改性呋喃树脂、固化剂、催化剂及抗高温老化剂、吸附剂及后处理剂组成,在紊流状态下易分散于水中,职称论文 不结团、不沉降。防砂剂在清水或污水携带下进入油井目的层段,分散并吸附在砂粒表面,在地层条件下固化,在套管外地层中形成不熔化不溶解的阻砂井壁,水则作为增孔剂使其具有一定的渗透率[1 ] 。这种防砂剂形成的人工井壁,抗压强度为5~15 MPa ,可阻挡粒径> 0106 mm的砂粒通过。

(2) 应用效果 1997~2005 年,使用改性呋喃树脂防砂剂总计施工99 井次,有效94 井次,有效率94.9 %。

2.6  氟硼酸综合防砂技术

(1) 防砂机理 氟硼酸可水解产生HF[2 ] ,即BF4- + H2O =BF3OH- + HFBF3OH- 阴离子可进一步依次水解成BF2 (OH) 2- 、BF(OH) 3- 、H3BO3 ,同时产生HF。各级水解生成的HF 与砂岩中的黏土和地层骨架矿物颗粒的反应为HF + Al2SiO16 (OH) 2 H2SiF6 + AlF3 + H2O与此同时,羟基氟硼酸和硼酸亦与地层矿物颗粒如高岭石反应,生成硼硅酸盐和硼酸盐。硼硅酸盐可将小片黏土溶合在一起,阻止其分解和运移,使氢氟酸进一步与地层骨架矿物反应。在这些反应中,黏土中的铝生成取决于F - 的某种氟铝酸盐络离子而溶解在溶液中。在矿物表面富集了硅和硼,在硅酸盐和硅细粒上则形成非晶质硅和硼硅玻璃的覆盖层,溶合成骨架,使颗粒运移受阻。

(2) 应用效果 1998~2002 年,使用氟硼酸综合防砂技术总计施工130 井次,有效106 井次,有效率81.5 %。

2.7 YL971 有机硅固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 该固砂剂能改变黏土表面的电荷性质,其中的主体成份聚合物还能与地层中的硅氧结构矿物(包括黏土中的硅氧结构矿物和砂砾中的SiO2) 反应,形成牢固的化学键;同时在油层条件下固砂剂分子之间相互交联,形成牢固的网状结构,既稳定了胶结物,又固结了疏松砂粒。

(2) 应用效果 1998~2002 年,使用YL971 有机硅固砂剂总计施工89 井次,有效76 井次,有效率85.4 %。

2.8 LH-1 高强度固砂剂防砂技术

(1) 防砂机理 在高温下该固砂剂中的有机硅化物经水解、表面脱水,以硅氧键与地层砂结合,并在各种添加剂的共同作用下将地层砂紧密连接在一起,留学生论文形成具有一定渗透率和高强度的立体蜂窝网状结构滤砂层,阻止地层砂流入井筒。

(2) 应用效果 2005 年,使用LH21 高强度固砂剂总计施工11 井次,有效11 井次,有效率100 %。

3  现场施工中出现的问题

以上各种化学防砂技术在锦州油田开发的不同时期发挥了极其重要的作用,有力地保障了油田生产的正常运行。随着各个区块开发力度的加大及上产措施的实施,化学防砂主要面临以下几种状况。

3.1  出砂套变井逐年增加

据统计,随着锦州油田各采油区块递减幅度的加大,出砂油井数每年递增, 2000 年共有873 口,2005 年已增加到1056 口。其中出砂的套变油井数也逐年上升,2000 年为163 口,2005 年底已上升到316 口。出砂的套变油井如不及时采取防砂措施,套管变形将更加严重,甚至发生套管损坏、油井报废。虽然套管严重损坏的油井可以采取注灰、补层、侧钻等补救措施,但会大大增加采油成本。对于套变油井,最好在出砂初期便采用化学防砂法防治出砂。

3.2  长井段油井化学防砂的难度加大

进入油田开发中后期,锦州油田在布井上采取了井网加密策略,在油层开发上采取了几套层系合采措施,油井开发层系增多,油层厚度加大,井段加长,也加大了化学防砂的难度。有些油井由于井段长,层间差别大,笼统的化学防砂方式已不再适用,只能根据不同油层的地质状况、出砂量及出砂粒径,设计不同浓度、不同组成、不同药剂用量的合理的分层防砂方案,并利用井下工具来完成分层化学防砂措施。该技术正在逐步完善之中。

3.3  油井出砂粒径逐年变细

以锦45 块为例,根据463 个采集砂样的筛选分析结果,2000 年砂样平均粒度中值为01243 mm ,2005 年为01156 mm ,呈现逐年变细的趋势,出细粉砂油井逐渐增多。另外,在少数油井采集的砂样中,有大粒砂和近似泥浆的细粉砂,说明油层骨架已遭到破坏,如不及时采取防砂措施,将发生地层亏空严重、套管变形、破裂损坏的危险现象。

4  开发中后期化学防砂技术发展方向

4.1  开发新型常温固化、耐高温的化学防砂技术有一些出砂比较严重的套变的检泵油井,由于油层温度低,不能采用现有的化学防砂技术防砂。曾尝试使用常温环氧树脂防砂技术,由于固化强度低而被淘汰。目前锦州油田使用的改性呋喃树脂防砂技术和LH21 高强度固砂剂防砂技术,所用药剂都是高温固化类型的,不适用于常温检泵油井,有待开发常温固化、耐高温的化学防砂技术。

4.2  逐步完善配套分层防砂工艺

针对多层合采,井段加长的出砂油井,笼统防砂方法已不再适用,分层防砂是有效措施之一。目前的分层防砂技术应逐步完善各层系的设计方案、药剂的选用和施工方式方法,以适应这类油井防砂的需要。 参考文献:

地基加固技术论文范文12

【关键词】水利工程;软土地基;质量;处理技术

软土地基具有空隙比大、含水量高、压缩性高以及抗剪强度低和透水性差等主要特点。在水利工程建筑物荷载以及水压的作用下,软土地基容易出现不均匀变形问题,在经过长时间的使用才会逐步趋向于稳定。受软土地基沉降问题的影响,水利工程软土地基的上部结构也会随着地基的沉降而发生不均匀的沉降。建筑结构一旦发生沉降,问题严重的将影响建筑结构的稳固性以及正常的使用性能,当遇到洪水冲击时,水利工程因建筑结构的沉降问题容易出现泥土流失、管涌,甚至出现倒塌事故,严重威胁到工程沿岸居民以及下游居民的安全。软土地基的性质主要有施工地的地质情况而决定,具有很强的随机性。在软土地基设计以及施工过程中,稍有不注意便会出现质量问题,影响水利工程的正常使用新能。

1 软土地基所具有的特点

1.1 软土地基具有较高的孔隙比

通过实验调查可以发现,在相同的环境下,软土与重塑土的孔隙进行比较,前者的孔隙要较后者大很多,软土所具有的高孔隙直接决定着软土地基的高孔隙。这一特性在软土地基缓慢沉积的过程中将对软土沉积密实性造成不利影响,不利于软土地基的进一步稳固。

1.2 软土地基的压缩性高

高压缩性是软土所具有的明显特征,在外力的作用下,软土固有的平缓的压缩曲线会发生陡降,当大力进一步增大,足以超过软土的可承受压力后,此时软土的压缩曲线的斜率则会从突变开始向渐变方式进行转化。

1.3 软土地基具有低透水性

弱透水性是软土所具有的明显特点,软土地基同时也继承了软土的这一特性,决定了软土地基的低透水性。通常状况下,软土地基竖向渗透系数仅为106~108mm/s左右,渗透速度非常缓慢,不利于地基在短期内进行排水固结,影响水利工程软土地基的沉降效果。

1.4 软土地基具有高灵敏度

软土地基的这一特性主要通过软土地基的触变性加以体现出来,但软土地基在外力作用下发生振动时,处于振动状态下的原状软土结构则会遭到破坏,影响软土结构的强度与稳固性,导致软土地基出现与均匀沉降,基底出现侧向滑落。

2 水利工程施工中软基地基的处理技术

依据处理目的的不同,可以将软土地基的处理方法简单的划分为两类,一类是沉降处理,另一类则是稳定处理。所谓沉降处理主要通过提高软土地基固结沉降的效率,来实现降低软土地基总沉降量,提高软土地基稳固性。所谓稳定处理方法主要是通过对软土地基的剪切变形实施有效控制,来实现尽量避免软土地基强度下降,有效增强软土地基强度,达到提高软土地基抗滑阻力的目的。下文针对水利工程施工中较为常见的软土地基处理技术进行简单的介绍:

2.1 桩基法处理技术

当软基淤土层比较厚而难以进行大面积深处理时,多采用桩基法处理技术。近年来,钢筋混凝土预制桩被普遍应用,其原理是通过人工或机械成孔,在弱软基中注入钢筋混凝土,利用混凝土的放热及离子交换作用,使周围土质的物理性质改变,形成混凝土桩复合地基,以达到加大地基承载力,减少沉降的目的。此外,钢筋混凝土预制桩处理技术还能抗水闸水压力,产生水平荷载达到水平稳定作用。

2.2 换土垫层法处理技术

当软基淤土层厚度比较薄时,采用换土垫层法,通过对淤土层进行砂土、灰土粗砂或水泥土等换填,进行地基处理,主要是回填压密性较好的土层并压实,使土层具有良好的持力,达到改变地基承载力、提高地基抗变形性、保持稳定性能的目的。原理是:挖出地基底面以下较浅范围内的软弱土,分层填充质地硬、强度高、性能稳定、压缩性较小、抗侵蚀性的材料,同时利用人工或机械分层进行压实,以达到建筑要求的密实程度,形成达标准的地基。

2.3 高压旋喷注浆法处理技术

高压旋喷注浆法是运用气压、

液压或者电化学原理,通过把可以固化的浆液注入地基介质中,或者注入到建筑物与地基之间的缝隙部位的一种处理技术。原理是:通过在闸基中进行高压旋喷灌浆,形成水泥土摩擦桩,使闸基水利工程施工中软基处理技术的承载力大大提高,以达到控制基地沉降为目的。在高压旋喷浆液的同时,可以通过旋转、定喷、摆喷或旋喷的方式使地基形成复合地基,来进一步提高地基承载力,减少地基发生沉降。

2.4 加筋土法处理技术

加筋土法是通过把较强抗拉能力的土工合成材料、金属板条等埋置入软基土层中,利用土颗粒位移与拉筋产生摩擦力作用,让土与加筋材料结合成整体,增强整体的稳定性,减少整体变形的频率,大大增强地基的承载力,从而减少沉降。原理是:通过在砂垫层中埋置土工织物材料,利用土工织物具受拉作用的特点,使基底应力分布得以调整,因此,减少了地基侧向位移和沉降,大大提高了地基稳定性。

2.5 加载预压法处理技术

加载预压法的原理是:在建筑物建造施工前,通过预压荷载作用,对天然地基进行压密、固结,地基产生变形,利用此方法提高地基土的强度,卸去预压荷载后再进行建筑物施工,此方法在完工后地基沉降小,地基承载力也大大提高。当天然地基土处于弱渗透性时,通过缩短地基排水固结的排水间距,来提高土体固结速度,往往会在地基中铺设竖向排水通道,其常用形式包括有:普通砂井、袋装砂井、塑料排水板等。

2.6 深层搅拌法处理技术

深层搅拌法处理技术适用于淤泥或是淤泥质粉细砂地区的地基,对于粉细砂地区地基,此方法也可用于水工的地基加固以及防渗透处理。原理是:采用深层搅拌机,通过把水泥与地基土原位进行搅拌,搅拌成圆柱状或格栅状或连续墙水泥土增强体,使之形成复合地基,来增加地基的承载力,进而减小地基沉降。深层搅拌法适用于淤泥质土、黏性土、粉土等软土地基。

3 总结

改革开放以来,我国水利工程施工技术不断进步,水利工程软土地基处理技术也随着水利工程施工技术的不断发展和完善而取得了巨大的进步。各种新型建筑施工材料的应用极大地提高了软土地基的使用性能,为全面提高我国水利工程建设质量做出了突出的贡献,极大的降低了水利工程施工中存在的安全隐患。同时也提高了水利工程的使用年限,为我国经济的可持续发展奠定了坚实的基础。在今后的发展道路上,我国水利工程建设者更应积极的致力于软土地基处理技术的研究与发明,确保水利工程软土地基的建设质量。

参考文献:

[1]陈帮伟,郑烨.爆炸置换法在南扫箕围垦工程中的应用[J].浙江水利科技, 2010,(05).