浸水预沉法在撒台水库工程坝基处理中的应用与研究
预浸水法-强夯法在地基处理中的应用
预浸水法\强夯法在地基处理中的应用摘要预浸水法是利用黄土浸水后自重湿陷的特征,从而达到消除黄土的湿陷性。
强夯法是适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土,湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。
预浸水法和强夯法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。
关键词预浸水法;强夯法;地基基础;湿陷性黄土1 工程概况及地质条件1.1 工程概况富蕴八钢蒙库选矿厂位于距富蕴县90km的蒙库,额尔齐斯河主要支流喀拉额尔齐斯河东岸岸坡上,场地由东北向西南倾斜,地面坡度6%~14%,自然地表起伏不平,场地周围无重要建筑,地基处理面积约5 000m2。
1.2 地质条件根据新疆地矿局第四大队完成的《新疆富蕴八钢蒙库选矿厂工程》地勘报告,拟处理的该选矿厂的筛分间、粉矿仓、主厂房3处建筑场地地基土为黄土状粉土层具湿陷性,拟建场地为非自重湿陷性场地,Ⅲ级湿陷性黄土地基,深度6m~10m。
2 确定地基处理方案根据该工程的地质条件,我们进行了多个方案比较:2.1 换土基础换土基础就是把湿陷性黄土全部挖出,然后再回填级配好的戈壁土进行分层夯填。
由于湿陷性黄土比较深,地基处理面积约5 000m2,考虑这种地基处理方案施工的工期长,而且工程造价高。
2.2 挖孔桩考虑到该地基填土厚度有6m~10m,加之拟建建筑物设备基础比较大而多、荷载大,所以采用人工挖孔桩构造要求很复杂,增加了造价,延长了工期,这样的方案也不可取。
2.3 预浸水强夯法地基加固效果显著,使用设备简单,施工方便,速度快,投资省,既可提高地基的承载力,又能增强抗液化稳定性。
经上述方案对比研究后,确定采用预浸水强夯法对地基加固,然后进行钢筋混凝土浅埋基础施工。
3 方案设计及工艺技术3.1 浸水根据场地地质条件,确定单位用水量2.0 m3/m2~4.5m3/m2来安排输水能力。
浸水坑间距为5m,正方形布置,深度5.0m~8.0m(视现场情况定),浸水坑面积以基坑面积为准,当面积较大时可分段浸水。
土石坝段地基沉降及处理方案研究
土石坝是一种有着悠久历史的具有防水功能的堤 坝 ，它的材料主要是土石料及混合料等[1]。如今，在 我国的众多水库中，土石坝占大多数，主要由于自身 存在一些优势，如所用的材料采集比较方便，构筑堤 坝技术较成熟；结构简单，适应能力强等。在构筑堤 坝之前，必须考虑的一个问题是地基沉降，这是由于 建筑物会将一些重力施加给地基，使地基所受到的应 力发生变化，导致地基产生不同程度的剪切、竖向、
with high accuracy.Sufficient data support and method application are provided insome estimations of foundation settlement
problem.
Key w ord s：earthi-rock dam；foundation settlement；analysis model
第 11期 （总第152期)_______________________________中 IB水 會 控 及 电 气 化 ___________________________ No. 11 (TOTAL No. 152)
2〇17年 11月
China Water Power & Electrification
A b stract: Inthe paper, earth-rock dam foundation settlement problem of Dahuofang Reservoir in Liaoning Fushun is
adopted as a research object,e-p curve method， transformation formula method and finite element model analysis method
水利工程软基处理换填砂法的应用
- 75 -工 程 技 术0 引言随着我国水利工程的快速发展，水利工程施工质量也得到了明显提高，对水利工程项目而言，运行安全是至关重要的[1]。
一般情况下，水利工程要在土质结构稳定、土质相对坚实的区域选址，以便于地基的稳定建造，保障水利工程安全。
由于涵闸、河道堤防等工程受地理位置限制，在软土土质结构区域中会出现建造水利工程的情况[2]，从而出现软基。
在软土土质结构下，泥沙淤积、土质内含水量较多，导致承载能力低、土质容易压缩。
在软土土质结构下，如果没有对地基进行针对性地处理，就会出现坍塌和滑动，从而导致水利工程整体发生沉降或滑移[3]。
因此，在软土土质结构下，水利工程的地基建造必须要经过特殊处理，才能确保地基的稳定性，从而提升水利工程的整体稳定性。
因此，该文对水利工程软基进行处理，并通过数据分析处理后的效果。
1 软基强度弱化的数学模型软土地基的主要问题是软土土质结构造成的。
软土土质中含水量较高，水土结合作用导致土质黏性增大，导致无法有效透水。
这种土质上建设的堤防、水闸在水流等持续的作用下，会承接循环载荷，导致土质结构中孔隙压力不断增大。
土质结构中孔隙压力增大，导致土质结构骨架承接应力不断变小，产生对原有结构的重塑效应。
通过这种重塑以及重塑之后的回弹，土质结构会形成固结效果，但这种固结和一般固结又有一定的区别，因此成为类固结现象。
软基土质结构的类固结比计算如公式（1）所示。
QPO =（1）式中：P 代表软土土质结构的先期固结压力；Q 代表软土土质结构的有效固结压力；O 代表软基土质结构的类固结比。
对于公式（1）的类固结比，可以进一步进行等效类固结比计算，如公式（2）所示。
Q P O e ′=（2）式中：P 0代表软土土质结构的初始固结压力；Q׳代表载荷消失时形成的回弹固结压力；O e 代表软基土质结构的等效类固结比。
进一步可以得到软土土质结构中的不排水剪切强度比公式，如公式（3）所示。
1−=βO S S vu（3）式中：S u 代表软土土质结构中固结情况下土质不排水的剪切强度；S v 代表软土土质结构中类固结情况下土质不排水的剪切强度；O 代表软基土质结构的类固结比，β代表强度折损系数。
预浸水
摘要预浸水法是利用黄土浸水后自重湿陷的特征,从而达到消除黄土的湿陷性。
强夯法是适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土,湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。
预浸水法和强夯法主要用来提高土的强度,减少压缩性,改善土体抵抗振动液化能力和消除土的湿陷性。
预浸水法(ponding method)利用黄土浸水产生湿陷的特点，在基坑施工前进行场地大面积浸水，使土体产生自重湿陷，消除深层黄土地基湿陷现象的方法。
预浸水法适用于处理湿陷性土层厚度大于10m、自重湿陷量等于或大于50cm的建筑场地。
它能消除地表5～7m以下土层的湿陷性，如再配合表层处理，便能达到消除全部土层的湿陷现象。
此法在施工前宜通过现场试坑浸水试验确定浸水时间、耗水量和湿陷量等参数。
施工时先挖深度0．5m、宽度(边长或直径)不小于湿陷土层厚度的浸水坑，然后往坑内浸水。
当浸水面积过大时，可分段进行浸水。
还可在浸水坑内设置渗水孔，以加快水的渗透。
浸水坑内水位保持在30cm左右，经过连续浸水2～3个月，湿陷变形达到稳定为止(稳定标准为最后5天内平均日湿陷量小于5mm)。
每m2场地的耗水量大约为10～15m3。
浸水完毕后，在基础施工前应进行补充勘察工作，重新评定地基的湿陷性，并采用垫层法或夯实法处理上部湿陷性土层。
预浸水法的优点是施工简便和费用低廉，但工期长和耗水量大。
浸水影响范围可达30m左右，在影响范围内地表下陷开裂。
因此，此法宜用于新建区；在已建区内使用时，要有足够的安全距离，以防止由于浸水影响附近建筑物和场地边坡的稳定性。
预浸水法最早用于水工建筑。
1958年美国首先用于处理土坝的地基。
20世纪60年代，罗马尼亚用于处理水工构筑物的地基。
苏联将预浸水法与重锤夯实法和挤密土桩配合，用于处理工业与民用建筑物地基。
在中国甘肃省连城铝厂工程中采用了预浸水法处理湿陷性黄土地基。
预浸水处理后，深度5m以下土层消除了湿陷性，深度5m以上土层湿陷性未完全消除，采用了土垫层处理。
浅谈水库蓄水试验浸没地质勘察技术要求
套的工程措施和许多技术问题需增设和解决 。２ ０ ０ ６年 ，
石佛寺水库进行 试蓄水 ，当蓄水高程达 到 ４ ６ ． ４ ０ ｍ 时，
发现库外渗水严重 ，尤其是右岸代家荒地一陈平堡 西
侧低洼地带地表积水较多 ，影 响周围居 民 日常生活 和
农作物耕作 ，浸没现象严重 。因此在 蓄水 前需进行 蓄 水试验 ，为最终的工程实施 方案提供依据 。
置 原则、勘察 方法等几个 方面，总结 归纳蓄水试验对地 质勘察 的特 殊技术要求。
【 关键词 】 平原 水库；蓄水试验 ；地质勘察
中 图分类 号 ：Ｐ ６ ４ １
文 献标识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１ ６ ７ ３ － ８ ２ ４ １（ ２ ０ １ ５ ）０ ４ － ０ ０ ６ １ － ０ ３
Ｏｎ Ｉ ｍｍｅ ｒ ｇ ｅ ｄ ｇ ｅ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｕｒ ｖ ｅ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈｎ ｉ ｃ ａ ｌ ｒ ｅ ｑｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ
ｉ ｎ ｒ ｅ ｓ ｅ ｒ ｖｏ ｉ ｒ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｓ ｔ ｏ ｒ ａｇ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ
响 ，确 定 浸 没 范 围 。 ２ ． ｉ ． ２ 主 要 内容
剖面距离 １ ～ ２ ｋ ｍ，勘察剖面长度 ２— ３ ｋ ｍ。 ｂ ．每条勘察剖 面勘察点 间距 为 ５ ０ ０ ｍ左 右 ，由长 期观测孔 、探坑 、物探测深点组成。
ｃ ．此 次 蓄 水 试 验 勘 察 计 划 期 间 地 下 水 观 测 拟 采 用人工观测 。
２ 蓄 水试 验浸 没地 质 勘 察 技 术 要 求
２ ． １ 勘察 目的与主要内容
２ ． １ ． １ 勘 察 目的 勘察 目的为 ：查明水 库周边地 区地 层结构 、分布 规律 、地下水埋藏条件及 运动变化规律 等水 文工程地 质条件 ，分 析评 价水 库 蓄水 后对 周 边地 区的浸 没 影
水泥搅拌桩在坝基防渗处理中的应用与质量检测
建筑工程水泥搅拌桩在坝基防渗处理中的应用与质量检测文⊙杨新（中山市水利工程质量安全监督站广东中山）摘要:水泥搅拌桩防渗墙技术是坝基防渗处理的重要措施之一。
利用水泥土固化后形成的具有一定强度和足够稳定性、抗渗性的墙体，有效地延长渗径，降低渗透压力，达到防渗加固的目的。
该技术在本工程实践中，取得了良好的效果。
关键词:水泥搅拌桩；防渗处理；施工控制；质量检测一、前言水泥搅拌桩是利用水泥或石灰等材料作为固化剂，通过特别的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂(浆体和粉体)强制搅和，利用软土和固化剂发生一系列物理化学反应，使软土硬结而形成强度较高、水稳定性好的水泥加固体。
搅拌机先将水泥搅拌土施工成桩型，再由相邻的水泥土桩部分重叠搭接就形成连续的水泥土墙，使其具有良好的止水性。
水泥搅拌桩防渗墙是把最初用于建筑地基加固技术的深层搅拌技术拓展到水利等行业的防渗领域，己有成熟的经验，适用于淤泥、淤泥质土、黄土、粘性土、杂填土、砂砾石等地基，渗透系数可达107~108c m /s 。
由于其施工无需造孔，所以具有施工简单、无噪音、无振动、少干扰、造价低等优点，本文就是水泥浆搅拌土墙作为一小水坝防渗墙的成功实例。
二、工程概况本工程位于中山市南朗镇翠亨下沙村香泉居别墅区，是利用天然地形拦蓄沟内来水的一座小水坝，以改造别墅区山体自然环境。
坝体采用浆砌石重力坝，坝址以上集雨面积0.1k m 2，总库容1.43万m3，蓄水面积2.16亩。
拦水坝坝基及坝基两侧30m 处的防渗处理均采用水泥搅拌桩防渗墙。
本工程水泥土防渗墙高度范围内的土质从上到下有三层：第一层为粉质粘土夹粉土，黄色，松散~稍密状态，厚1.5m 左右；第二层为粉土，褐黄、红褐色，中密~密实状态，厚4.3m 左右；第三层为全风化花岗岩，黄褐、浅肉红色灯，呈砂质粉土、粉土性状，天然状态下结构密实，厚3m 左右。
三、防渗处理技术要求（一）坝基水泥搅拌桩为双排连环桩形式布置，桩径500mm 、桩距350m m 、排距350mm ，墙厚700m m 。
探究水利工程中软弱地基的处理措施
探究水利工程中软弱地基的处理措施水利工程中，软弱地基是指工程建设中遇到的土层较松软，承载力较低的地质条件。
软弱地基对水利工程的安全和稳定性造成了很大的威胁。
在水利工程建设过程中，需要对软弱地基进行处理，以提高地基的承载力和稳定性。
下面将探究水利工程中软弱地基的处理措施。
1.加固地基加固地基是处理软弱地基最常用的方法之一。
可以采用加固草袋、加固地下水位、加固地下土体等方式来加强地基的稳定性和承载力。
加固草袋是一种将草包装在网袋内成为类似于土块的物料，再用来作为加固地基的一种材料。
加固草袋的优点是简单易行、效果显著，能够有效增加地基的抗震能力。
加固地下水位指通过井径、井筒等手段，使地下水位下降，增加地基的稳定性。
加固地下土体可以采用灌浆、挡墙等方式来增加地基的稳定性。
2.改良地基改良地基是指通过改变原有地下土体的物理性质和化学性质，使其具有更好的承载力和稳定性。
常用的改良地基方法有土壤压实、砂石垫层、土壤固化等。
土壤压实是通过施加外部压力，使土颗粒间的间隙得到压缩，从而提高土体的密实程度和承载力。
砂石垫层是在软弱地基上铺设一层砂石材料，增加地基的承载能力。
土壤固化是指将化学固化剂混入软弱地基中，使土壤颗粒之间发生反应，并形成固结物质，从而提高地基的强度和稳定性。
3.采用节水措施水利工程的建设和运营过程中，需要大量的水资源。
软弱地基的水分含量较高，会导致地基的稳定性下降。
在水利工程建设过程中，应采用节水措施，降低软弱地基的水分含量，以提高地基的承载力和稳定性。
常用的节水措施有控制灌溉量、加强水资源管理等。
4.采用预应力技术预应力技术是指在混凝土结构中引入应力，使其内部处于应力平衡的一种技术。
在软弱地基处理中，可以采用预应力技术来提高地基的稳定性和承载力。
常用的预应力技术有预应力浇注桩、预应力加固等。
预应力浇注桩是指在软弱地基中钻设一定深度的孔洞，然后浇注预应力混凝土，使地基得到加固。
预应力加固是指在软弱地基底部设置预应力锚杆，然后通过拉力将地基拉紧，以提高地基的稳定性和承载力。
水库大坝垂直防渗的主要类型与施工特点
水库大坝垂直防渗的主要类型与施工特点摘要：水库大坝防渗有水平防渗和垂直防渗两种方式，由于垂直防渗效果好，目前已得到广泛应用。
但垂直防渗类型多，应结合工程实际情况及每一种类型的特点，选择最适宜的类型，为此本文对垂直防渗的主要类型和施工特点进行了分析。
关键词：垂直防渗；类型；施工渗漏威胁水库大坝安全，所以要进行防渗加固处理。
防渗的方法分为水平防渗和垂直防渗两大类。
水平防渗一般是在大坝上游做黏土铺盖或者进行放淤、吹填，通过延长水平渗径达到控制渗流的目的，由于水平渗径的增加有一定限度，因而必须配合减压排渗措施。
垂直防渗是采用各种手段在大坝、坝基中做一道垂直的防渗幕墙，通过截水、阻水达到防渗的目的。
通常，垂直防渗对渗流控制的能力更强，故而垂直防渗应用越来越广泛，因此本文对水库大坝垂直防渗的主要类型与施工特点进行了分析。
1 垂直防渗的主要类型垂直防渗经过多年的发展和应用，产生了各具特点的众多类型，也形成了不同的分类方法，比较简单的分类方法是分为三类，即灌浆、防渗墙和垂直铺塑[1]，下面分别进行分析。
1.1 灌浆灌浆是指将具有胶凝性的浆液，通过灌浆机械送至待灌浆部位（通常需要钻孔），充填坝体或坝基内的空隙，达到防渗目的一种技术。
灌浆有多种分类方法，例如按灌浆用途可分为固结灌浆、帷幕灌浆、回填灌浆和接触灌浆等；按灌浆机理分为充填灌浆、劈裂灌浆和喷射灌浆；按灌浆所使用的材料分为水泥灌浆、水泥黏土灌浆、水泥-水玻璃灌浆、化学灌浆等；按灌浆压力分为高压灌浆、中压灌浆和低压灌浆。
灌浆法具有施工简便、经济、适用范围广的特点，几乎各类型的大坝和地层都能找到适宜的灌浆方法。
但灌浆属于隐蔽性工程，无法直观地看到施工效果，而且地下的情况往往比较复杂，所以在正式施工以前要进行灌浆试验，以确定灌浆方法和工艺参数。
1.2 防渗墙防渗墙是采用各种方法通过开槽并浇灌适当材料，在坝体、坝基中形成一道连续的防渗墙体的技术。
防渗墙的种类也很多，并有多种分类方法，例如按墙体材料分为钢筋混凝土防渗墙、塑性混凝土防渗墙、水泥土防渗墙、自凝灰浆防渗墙等；按成墙工法特征分为深层搅拌防渗墙、振动沉模防渗墙、冲抓套井回填防渗墙、射水法防渗墙、液压抓斗成槽防渗墙等[2]；按成墙机理分为置换法防渗墙、挤压法防渗墙、深层搅拌法防渗墙等；按结构形式分为槽孔防渗墙、桩柱防渗墙、组合防渗墙等。
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浸水预沉法在撒台水库工程坝基处理中的应用与研究
【摘要】浸水预沉法是处理湿陷性黄土的一种主要措施，该法投资少，效果好。
本文以撒台水库工程坝基处理为例，主要从施工准备、浸水预沉、湿陷评价、注意事项等几方面进行论述，为湿陷性黄土坝基处理提供一个范例，供同类工程借鉴和参考。
【关键词】湿陷性黄土；浸水预沉；浸水坑；湿陷量
1. 工程概况
撒台水库位于宁夏固原市境内，属清水河一级支流苋麻河流域，水库控制面积239Km2，设计坝高55.8m，总库容1040万m3。
地质勘探资料显示，水库两岸Ⅱ级阶地分布有第四系全新统冲积壤土，左岸壤土层厚48～50m，湿陷深度13～18m，自重湿陷系数为0.037，总湿陷量1767.5mm，属Ⅳ自重湿陷性场地；右岸层厚24～36m，属Ⅱ非自重湿陷性场地。
湿陷性黄土常用的处理方法有垫层法、强夯法、挤密法、预浸水法，预浸水法是一种常用方法，宜用于处理湿陷性黄土层厚度大于10m、自重湿陷量△zs大于500mm的Ⅳ级（很严重）湿陷性黄土基础。
2. 浸水坑及砂井布置
水库左岸坝基及其辐射部分（按从坝基边缘按1：1坡比至湿陷界线处）均做浸水处理，总处理面积5000m2左右，设计浸水坑深0.5m，面积控制在400～500m2之间，共需浸水坑11个，浸水坑放线按25×20m控制，并按垂直于坝轴线编号，浸水坑开挖好后，利用冲击钻成井，砂井设计孔径为150mm，井距3m，呈梅花状布置，砂井深度为10～15m，成井后，充填碎石，然后注水浸泡，坑内水深保持在0.3m以上。
经计算，左岸共布置砂井1600眼，总进尺23500m，充填碎石415m3。
3. 浸水时间与浸水水源
浸水后地基下沉稳定时间与湿陷厚度、湿陷特性及浸水坑平面大小有关，但无定量分析依据，查有关资料，依据《湿陷性黄土地区建筑规范》GBJ50025-2004规定及陕西省处理黄土地基的经验，采用两次泡，实践证明一次浸泡难以彻底且时间拖的长，第二次浸泡的作用是增加和加固湿陷效果，浸水时间在70～100天，可以完成湿陷量的90%以上，故初步确定浸水时间为100天。
由于该水库河道无常流水，在坝址前设有高36.3m的围堰，可以拦蓄490万m3洪水（20年一遇洪水），可以满足工程所需。
4. 湿陷观测
湿陷观测包括地层湿陷观测、地表变形观测和耗水量变化观测等内容。
首先在预浸水前，距离浸水坑50m的位置埋永久性水准点，对各个浸水坑先观测一次，然后开始注水，浸水初期，每日定时观测一次，做好记录，后期如湿陷量变小，可改为3天观测一次。
同时准确记录注水时间和水量，观测地表产生裂缝的范围、形状、数量、时间等，以便今后分析确定湿陷影响的范围。
判断湿陷变形稳定的标准应符合《湿陷性黄土地区建筑规范》GB50025-2004规定，即最后5天的平均湿陷量小于5mm，可认为湿陷变形完成。
浸水预沉法观测资料统计表见表1。
5. 湿陷评价与分析
5.1 撒台水库湿陷性黄土浸水预沉处理自2006年12月3日开工，2007年5
月10结束，总历时157天，经过地质勘察资料显示，消除了湿陷性，基本达到了设计要求。
5.2 浸水坑沉陷与浸水时间、沉陷量关系密切，其中1#、6#、9#、10#、11#沉陷量小，2#、3#、4#、5＃、7＃、8#沉陷量大，总的来看，浸水时间与沉陷量关系最密切，沉陷量越大，浸水时间越长，耗水量越大，沉陷量越小，浸水时间越短，耗水量越小。
5.3 浸水坑沉陷与湿陷黄土有关，最大沉陷量1302mm，湿陷黄土越深，沉陷量越大，湿陷土层越浅，沉陷量越小。
5.4 经过浸水预沉处理，原Ⅳ级自重湿陷性已完成消除，上部变为Ⅰ级非自重湿陷，经过夯实处理后可进行土坝碾压。
土力物理学指标对照表见表2。
6. 注意事项
6.1 浸水坑开挖严格按设计尺寸与高程进行施工，要求坑底平整，再用钻机成孔，孔径和深度不得小于设计要求，渗水井填弃碎石应注意防止塌孔，以免影响渗水效果，边埂要拍实，顶宽应大于50cm，以便利于人行走。
碎石粒径控制在20～30mm 范围内，河卵石和人工粉碎石均可。
6.2 在浸泡时若发现某个砂井内碎石迅速下沉，应及时进行填充，若相邻砂井渗水迅速，渗水量大且砂井逐渐扩大时，应判断可能有地穴、鼠洞存在，此时停止浸泡，改用泥浆充填，当砂井中泥浆上升时，证明地穴已灌满，继续用水浸泡。
参考文献
［1］顾淦臣、陈明致等，《土坝设计》，水利电力出版社，1978年.
［2］《湿陷性黄土地区建筑规范》，》GB50025-2004，中国建筑工业出版社，2004年.
［3］朱建业、邵维中等，《水利水电工程地质勘察规范》，中国计划出版社，1999年.
［4］《宁夏固原市撒台水库工程地质勘察报告》，宁夏水利水电勘测设计院地质队，2003年.。