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松木樁

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使用打樁木處理高壓電纜工程常見地基的幾種方法

來源:泓樺錦嘉
        首先,讓我們先了解兩個詞匯:軟地基和地基承載力

軟弱地基

        它指的是由淤泥、淤泥質(zhì)土、雜填土或其他高壓縮土層組成的基礎(chǔ)。這種基礎(chǔ)的含水量較高,承載能力較低,在受到外部荷載作用時容易發(fā)生滑動或沉降。
性質(zhì)脆弱的基礎(chǔ)因地理條件不同而有所不同,且難以預(yù)測。在設(shè)計和施工過程中稍有疏忽就會導(dǎo)致質(zhì)量事故發(fā)生。

地基承載力

        基礎(chǔ)承載能力指的是基礎(chǔ)的承受能力。壓力的單位是Kpa,表示單位面積內(nèi)能夠承受的壓力。舉個例子來說,如果基礎(chǔ)承載力是120Kpa,那就表示每平方米能夠承受12噸物體的重量。確定土體地基承載力的取值主要依靠試驗,如標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗。

▲參加試驗的標(biāo)準(zhǔn)入場程序
        很顯然,基礎(chǔ)承載能力較弱意味著基礎(chǔ)較為薄弱。如果當(dāng)?shù)氐鼗鶡o法滿足建筑物的荷載要求時,對天然基礎(chǔ)進(jìn)行加固和改進(jìn)是必不可少的。對地基進(jìn)行加固改良的工程稱為基礎(chǔ)處理。
        按照高壓電纜工程的荷載特性,基礎(chǔ)處理可以通過以下三種方法來實現(xiàn):
...
①土壤更換堆積法
        加固松木樁基礎(chǔ)對高壓旋噴樁基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理

換土墊層法

...
        土墊層法是一種用于替換土壤的方法。建筑物的承載和變形需求無法得到滿足,這種情況通常會出現(xiàn)在軟土地基上。而且軟土層的厚度較薄,可以挖掘基礎(chǔ)底部下的軟土層,無論是部分還是全部都可以。然后,需要按照不同強(qiáng)度要求對砂進(jìn)行分層換填。破碎的石頭、灰色的土壤、高爐中脫水后的殘渣、煤炭燃燒產(chǎn)生的灰煤灰??梢赃x擇其他穩(wěn)定性和無侵蝕性能的材料。并且以所需的密實度壓實(振實)。

加固原理:

        依據(jù)土壤的附加應(yīng)力分布規(guī)律,越靠近上層結(jié)構(gòu),所承受的負(fù)荷就越大。使用換土墊層方法可以增加墊層的上部承受力。軟土層所承受的應(yīng)力相對較輕。為了符合地基設(shè)計的要求。使用換土墊層法時,不同土壤的適用情況如下表所示:關(guān)于電纜管溝工程,
土墊層法適用于地基范圍較小且軟基的工程。分布的深度相對較淺,軟土層較薄的情況。在這種情況下,填充材料通常會選擇粒度分布均勻的碎石。通常情況下,更換填料的厚度在0.5至3米之間。然后對其進(jìn)行分層碾壓和夯實處理。

強(qiáng)化松木樁基礎(chǔ)

松木樁        松樹含有豐富的松脂,此外,松脂還能有效地阻止地下水和細(xì)菌的腐蝕。只有這樣才能確保它的完整性。因此有一句古語稱為“水浸萬年松”。作為一種古老的基礎(chǔ)處理方法,木樁處理方法陳舊而經(jīng)典。具備施工方便、低成本等優(yōu)勢。被廣泛運(yùn)用于電力電纜工程中。
        加固松木樁基礎(chǔ)的作用原理是通過改善其承載能力和穩(wěn)定性來提高基礎(chǔ)的耐久性和安全性。這可以通過以下方式實現(xiàn):
        1.增加樁基礎(chǔ)的直徑:擴(kuò)大樁的截面積可以提高基礎(chǔ)的承載能力,減少沉降和變形風(fēng)險。
        2.加固樁身:使用增強(qiáng)材料(如鋼筋)或合成材料包覆樁身,提高樁體的抗壓能力和彎曲剛度。
        3.加固樁頂:在樁頂加設(shè)橫梁或加固板,以提高樁頂?shù)膭傂?,減小樁頂?shù)某两怠?br />        4.使用附加設(shè)施:如土釘、地錨等,將樁基礎(chǔ)與周圍土體連接,在側(cè)向力或抗浮力方面發(fā)揮作用。
        5.加固樁周土體:通過注漿、加固土體、構(gòu)筑墻體等方式,提高周圍土體的穩(wěn)定性,減少對樁基礎(chǔ)的影響。
        軟土地基可以使用松木樁來加固,這種方式屬于復(fù)合地基的一種。復(fù)合地基包含兩部分,即自然地基土和樁體。松木樁復(fù)合基礎(chǔ)相對于其他復(fù)合基礎(chǔ)來說,在某些方面有著顯著的優(yōu)勢。除了樁材不同以外,其他方面都有相似之處。它的加固機(jī)理如下所示:
①支撐樁體的作用
        用松木樁代替低彈性模量、低強(qiáng)度的土壤。在承受外部負(fù)荷時,松木樁承擔(dān)著大部分的荷載。因此,應(yīng)力會經(jīng)由松木樁傳遞至深層土層。由于樁的強(qiáng)度和抗變形能力都比土體更好,因此,形成后的復(fù)合地基具有更好的承載力和模量,超過了土壤的性能。采取這種方法能夠減少形變,提升負(fù)載能力。簡而言之:松木樁可以將上部荷載傳遞到深層土壤中。
②擠密作用
        在施工過程中,用錘子敲擊松木樁,在樁孔位置,原有土體受到強(qiáng)制的側(cè)向擠壓,增加樁基的抗震能力和承載力。發(fā)揮了壓縮作用。通過這種方法可以增強(qiáng)土壤對樁間荷載的承受能力。降低壓力,減少形變。

二、在進(jìn)行松木樁施工時,需要注意以下事項:

        1.施工前要進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作,包括確定施工地點(diǎn)、清理施工區(qū)域等。
        2.確保施工地點(diǎn)沒有地下設(shè)施,如電纜、水管等。必要時要提前進(jìn)行地下設(shè)施探查。
        3.松木樁的尺寸和規(guī)格需要根據(jù)施工需求進(jìn)行選擇,確保樁身的承載能力滿足要求。
        4.在施工之前,要對松木樁進(jìn)行必要的防腐處理,以延長其使用壽命。
        5.施工時要確保松木樁與地面的貼合度,避免出現(xiàn)松動或不穩(wěn)定的情況。
        6.在堆積材料時,要避免對松木樁造成壓力,以防損壞。
        7.施工過程中要隨時檢查松木樁的質(zhì)量,確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。
        8.完工后要做好施工記錄,并對施工現(xiàn)場進(jìn)行清理工作,確保整潔和安全。
        9.對于大型松木樁施工項目,建議請專業(yè)施工隊伍進(jìn)行操作,以確保施工質(zhì)量和安全性。

①應(yīng)該充分發(fā)揮松木樁的原始性能

        松木樁使用“原木”。不要將其鋸成其他形狀,尤其是不能將其半鋸成半圓形。因為半圓形樁容易迅速且強(qiáng)烈地彎曲,導(dǎo)致樁失效。同時,在購買時應(yīng)選擇質(zhì)地新鮮、沒有蟲眼和裂紋的松木。所選松木的樁長應(yīng)該是均勻的,沒有明顯的彎曲。制作松木樁時,應(yīng)該去掉原木的樹皮,切斷突出的部分,劃線出樁的中軸線,鋸平樁頭,并在表面噴涂防腐材料,做好防腐處理。為了確保樁在打樁過程中能夠順利地插入地基,并減少阻力,同時保護(hù)樁頭,我們將樁尾削成約300mm左右的尖錐形。

②施工的順序和墊層的配置

        為了達(dá)到良好的擠壓效果和提高地基的承載能力,在打樁時要從地基周圍向內(nèi)圈施打。每個樁頭都應(yīng)該預(yù)留150mm,并在打樁到200mm后將樁頭鋸平,使得每根樁的基礎(chǔ)基本保持在同一水平面上。挖掘打樁時擠出的淤泥應(yīng)被清除,并在樁頂鋪設(shè)厚度為200mm~300mm的碎石墊層進(jìn)行填充和壓實。然后,應(yīng)澆筑素混凝土墊層和閘門底板,以確?;A(chǔ)通過墊層將部分荷載傳遞到樁間土壤中,并調(diào)整樁和土壤的分擔(dān)。

03進(jìn)行高壓旋噴樁基礎(chǔ)的加固工程。
高壓旋噴樁:
        該系統(tǒng)利用高壓泵將水泥漿液通過鉆桿末端噴嘴以高速水平噴射入土壤,并借助液體的沖擊力來切割土層。同時,鉆桿以一定速度(20轉(zhuǎn)每分鐘)低速旋轉(zhuǎn)(15至30厘米每分鐘)緩慢提升,使土壤與水泥漿充分混合凝固,形成一定強(qiáng)度(0.5至8.0兆帕)的圓柱形固結(jié)體(即旋噴樁),從而加固地基。同樣采用“樁”來進(jìn)行地基加固,
        高壓旋噴樁和松木樁的加固原理存在差異。松木樁是一種物理方法,用來實現(xiàn)力的傳遞和夯實土體。此外,高壓旋噴樁是一種用于加固土壤的化學(xué)方法。

旋噴樁的特點(diǎn)在于:
        這項技術(shù)可以增強(qiáng)地基的抗剪強(qiáng)度。通過使用小直徑鉆孔進(jìn)行旋噴,可以形成比孔洞直徑大8倍至10倍的固結(jié)體,方便對現(xiàn)有建筑物地基進(jìn)行加固,并且不會干擾附近的土壤。施工過程中噪聲和振動較??;可適用于各種軟土地層,并能有效控制加固范圍;設(shè)備簡單、輕便、高度機(jī)械化;材料來源廣泛,施工方便,速度快。水泥攪拌樁和高壓旋噴樁有哪些不同呢?我還可以提供一種類似于高壓旋噴樁的技術(shù)。水泥攪拌樁是通過混合水泥和土壤制成的。實現(xiàn)土體加固的目標(biāo)。這兩個東西的不同之處主要表現(xiàn)在:
①不同的建筑施工方法
        混凝土攪拌樁:
        混凝土攪拌樁的工藝是通過攪拌來實現(xiàn)的。
        水泥攪拌樁鉆桿上配有一臺機(jī)械裝置,用于旋轉(zhuǎn)和切割土壤。一般來說,鉆桿在下鉆過程中只進(jìn)行攪拌,在提升過程中則同時進(jìn)行攪拌和噴灑。上下過程各重復(fù)兩次,因此總共進(jìn)行四次攪拌和兩次噴灑。
高壓旋噴樁
▲水泥攪拌樁的施工工藝
        高壓旋噴樁是一種在地基工程中常使用的施工技術(shù)。
        高壓旋噴樁的工藝是通過噴射實現(xiàn)的。
        旋噴樁是一種通過高壓旋轉(zhuǎn)噴射水泥漿實現(xiàn)土壤切割的無機(jī)械施工技術(shù)。在單管法和二管法中,噴射管較薄,孔徑小于5厘米。而三管法中,噴射管的直徑通常為7~9厘米,結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此有時需要事先鉆孔直徑為15厘米的孔洞,然后再進(jìn)行三管噴射的施工。通過固定噴射或者擺動噴射,可以形成墻壁或者樁體結(jié)構(gòu)。
②各種不同的施工機(jī)械
        水泥攪拌樁是一種用于土壤加固和基礎(chǔ)建設(shè)的重要工程工具。它通過將水泥漿注入土壤中,與土壤混合形成強(qiáng)固的樁體,提高土壤的承載能力和穩(wěn)定性。水泥攪拌樁具有施工快捷、操作簡便、效果顯著等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于房屋、橋梁、道路等建設(shè)項目中。它不僅能夠解決土壤沉降、抗震性等問題,還能夠提高工程的安全性和持久性。深旋轉(zhuǎn)攪拌樁機(jī),也被稱為使用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)(分為單軸、雙軸和三軸)形成樁。該樁機(jī)的重量和高度較大,使用時有一些限制。

▲混凝土攪拌樁機(jī)
        高壓旋噴樁是一種施工方法,用于地基處理和土壤改良。這種方法利用高壓水流和水泥漿混合物進(jìn)行噴射,將水泥漿注入地下土層中形成樁體。它能夠增強(qiáng)土壤的承載能力和穩(wěn)定性,提高地基的抗震和抗水蝕能力。同時,高壓旋噴樁的施工快速高效,能夠適應(yīng)不同地質(zhì)條件和場地限制的要求。這種方法在土木工程中得到廣泛應(yīng)用,特別是在建筑基礎(chǔ)工程和道路建設(shè)中。了這種高壓旋噴樁基,可以分為單管、雙管和三管旋噴樁基。它們之間的區(qū)別在于單管只使用水泥漿進(jìn)行噴涂,而雙管則以水泥漿和壓縮空氣為噴涂媒介,而三管則采用水泥漿、壓縮空氣和高壓清水。這種基礎(chǔ)設(shè)施配備了高壓旋噴樁基,可以有效地加強(qiáng)施工的穩(wěn)定性。

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