摘要:随着经济的不断发展,我国的科学技术得到了飞速的提升,为了更加便民利民,我国的水利工程建设项目也在不断增多,但是水利工程施工一般都是在软土地基中进行的,因此出现了很多的问题,本文就水利工程施工中软土地基的特性及处理技术进行分析,并提出了一些建议。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
引言
科技的发展,推动了水利工程施工技术的进步,在水利施工过程中,软土地基处理技术的应用也越来越广泛。因软土地基处理的质量关系到水利工程的整体质量,如果软土地基没有处理好,将会对工程整体质量造成很严重的影响,有时甚至会威胁到人们的生命及财产安全。因此,为了选择合理的处理技术,制定科学的施工方案,在地基处理施工前,需要对软土地基部分进行详细的勘察,以此来保证水利工程的施工质量。
1软土地基的概念
软土地基主要是指由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土,孔隙较大的有机质土,泥炭以及松散的沙等土层构成的地基,它的地下水位高,构造物的稳定性很差,所以很容易发生沉降。软土地基是在水利工程施工中一种非常常见的情况,如果在施工过程中不注意或者施工不当就会很容易造成建筑物的部分或整体塌陷,建筑局部就会受到破坏。所以面对这一情况,就更加需要工程人员认证负责,重视这一问题,在遇到问题后选择合适的方法进行处理。首先就要了解它的特点,例如软土地基的透水性较差,所以在解决问题时要注重这一特性,多注意排水的问题,防止沉降现象。建设水利工程大部分都是为了促进农业的发展,但是很多水利工程都是在间隔海滩,离沼地较近的地方,所以土质特别松软,这就十分不利于水利工程的建设。
2软土地基的特性
2.1显著的结构性
软土地基主要是由海相沉淀与其他因素共同作用形成,并且水利工程施工如果在软土地基上施工就会很容易受到震动的影响,它的絮凝状的结构也会相应的被破坏,从而影响到整个地基的稳定性和水利工程的质量。因此,软土地基的结构一旦被破坏,基本上不可能被修复或恢复。所以在施工时,一定要特别注意,防止破坏软土层。
2.2较高的含水量和压缩性
软土主要包括土壤中存在的软粘土,可液化的沙土和高压缩性的有机土这几类,而软粘土的含水量最高达70%,在地层中是处于流动状态的,再加上它的空隙较大,所以也是属于淤泥土质的。其次,软土地基具有很大的压缩性,并且软土的压缩性和液限成正比,如果液限不断增加,软土的压缩性也会不断增大。并且由于地壳的运动,近期也不断有软土在形成,但是还没有固结,所以在水利工程施工中的软土地基具有很高的压缩性。
2.3较弱的渗透性和抗剪强度
由于软土地基的压缩性大,所以相应的它的渗透系数非常小,通过对一些工程中软土地基的参数研究我们发现,软土地基的固结速率很慢,强度提升得也很慢,尤其是在土地中含有较高含量的有机质时,软土地基中会产生很多气泡,这也会降低它的渗透性。由于软土地基的强度大小和它的排水性有很大的关系,所以在施工过程中,软土地基需要承载较大的负荷,所以一定要保证土层的排水性良好,软土层如果没有经过排水固结的过程,就会很容易发生安全事故。
3软土地基的处理技术
3.1换填法
水利工程施工期间,进行软土地基施工处理时,应用最为频繁的方法就是换填法,该施工方法的应用原理十分简洁,主要是指运用能够满足水利工程的施工的地基土去替换原本的软土,凭借易上手、操作难度低而受到施工作业方的青睐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体而言,只需要3个步骤:将水利工程施工现场地基的软质土全部挖出,将符合施工标准的土质填充到原本软质土所在位置,最后进行新换标准土的压实处理工作即可。
3.2排水砂垫层法
排水砂垫层法是为加速软弱地基的固结,保证路基的强度和稳定,在堤坝底部铺设的砂层。通常情况下,排水砂垫层法主要应用于含水量比较大的软土地基中,该类地基的土质主要是淤泥黏性土以及泥炭土。排水砂垫层法主要是运用水管进行排水,将施工现场原有软土地基中严重渗水部位的水排出,之后运用砂垫层进行填充,使地基中多余的水分及时排出,优化原有软土地基的坚硬程度。在采用该处理方法进行软土地基处理时,应该注重返水施工,在排水之后,在已经填充的砂垫下层再铺设1层黏土,提升处理工作开展的有效性。
3.3桩基法
如果软土地基中淤泥较多,较厚,就会很难进行大范围的深度处理,此时可以采用桩基法。在早期的桩基法中,我们主要运用的是砂石桩,木桩等,但是随着科技的进步,工具的增多,我们逐渐采用的是钢筋混凝土的预制桩,并且这种方法也被接受,得到了广泛的应用。在施工的过程中,运用机械或者人工成孔,然后将混凝土注入软土地基中,当混凝土开始放热或者离子进行交换之后,桩基周围的软土的性质就会发生改变,这时就会形成复合型的地基,这时地基的强度就会增强,可以减少沉降现象的发生,并且这一方法还有一个优点就是混凝土的承载力较高,操作起来比较方便,而且投资也很低,可以使用混凝土提升工程的稳定性,利用钢筋混凝土预制桩可以增强抗压力和稳定性。
3.4加载预压法
这种方法主要是运用于基础工程还未开始之前,根据预压负载的方法对软土地基进行加密和固结,加强地基的强度,在做完了这一工作后,再进行施工建造。如果在完工后软土地基没有发生任何的位移和变化,并且承载力还很好,预压负载就可以在自重的基础上施行。如果施工地区的软土地基的渗透性很差,为了防止出现排水距离长,确保土体固结,应该在地基的土层内挖竖向的排水通道。在竖向排水的过程中,还可以选用塑料排水板法和袋装砂井法。其中砂石应该选用渗透性高,泥量少,级配较好的中粗砂。
3.5排水固结法处理技术
排水固结软土地基处理技术是指利用排水设施将软土地基中多余的水分排出去,孔隙比减小,地基发生固结变形,地基土的强度逐渐增长,从而提高软土地基的固结能力。目前软土地基排水固结的方式有两种,一种是砂井排水或水管排水,一种是堆载预压排水。砂井或水管排水是先在地基中设置砂井(袋装砂井或塑料排水带)等竖向排水体,然后根据建筑物本身重量进行加载;堆载预压排水是在建筑物建造前在场地上先行加载预压,使土体中的孔隙水排出,逐渐固结,地基发生沉降,同时强度逐步提高的方法。排水固结法主要用于解决地基的沉降和稳定问题。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。
结语
综上所述,软土地基处理方法有很多种,在水利工程施工过程中,我们要结合现场实际情况,结合软土地基的各种特点,从周边环境、施工进度、经济效益等多方面考虑,选出最适合的处理技术然后加以应用。同时在施工过程中不断总结经验,开发新的、更多更好的处理技术,将施工技术提升到新的水平,促进水利工程技术的进步与发展。
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论文作者:杨春旭
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/21
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