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摘要:水利工程施工过程中软土地基的存在有着很大的危害,尤其是对于大型的水利工程施工而言,对整个工程质量都会产生相应的影响,所以加强软地基处理技术的应用就有着其必要性。通过对软地基处理技术的理论研究,对水利施工的顺利进行也有着相应的促进意义。基于此,文章主要从水利施工中软基特点及处理的重要性分析以及水利工程施工中软基处理关键技术这两方面作了简要的分析,希望此次研究能对实际水利施工起到一定的促进作用。
关键词:水利施工;软基处理技术
1 引言
地基施工是水利工程施工的基础,软土地基的处理方法对工程造价以及工程质量有着很大影响,同时软土地基土层的处理也是水利工程建设基础施工中,具有一定技术含量的工作。因此,研究水利工程施工中软基基础处理技术对完善水利工程施工质量具有重要的意义。
2 水利施工中软基特点及处理的重要性分析
2.1 软基的特点
软土是一种含水量就很高的土层,这种土层结构的特点主要有:第一,孔隙较大,在相同环境下,软土的孔隙相较于普通重塑土的孔隙要大30%左右,这一特性主要是因为土质在缓慢沉积的过程中,因水含量过高等因素,导致土质颗粒之间的接触点出现了胶结,从而缺乏重塑土中的土层压密步骤,导致其间孔隙过大;第二,压缩性能高,软土地基的压缩曲线具有典型性,初始阶段比较平缓,但当压力超过某一应力点时,就会出现突然下降阶段,在压力过后又会再出现一个突然下降的阶段,软土在经过这一压力区间之后,其土样压缩曲线的斜率就会呈现一个由突变到渐变的特征。第三,透水性差,软土地基的抗剪强度低于20kPa,其透水性不高,垂直方向的水渗透系数在10-8-6cm/s,地基排水性能极差,其中的孔隙水压力较大,对地质沉降有很大影响,其上的建筑物沉降需要的时间相对于其他土质来说也比较长。第四,灵敏度高,软土地基的灵敏度主要体现在触变性上,对原状的软土进行振动处理,以此来破坏其结构之间的链接,会在很大程度上降低软土的强度,甚至将其变为稀释状态。这一特性让软土层容易出现土质沉降、侧向滑动以及侧面挤出等情况。此外,软土还具有团结系数小、团结时间长、扰动性大以及土层层状分布比较复杂、各土层之间的物理力学性质差异比较大等特点,且土层因含水量过大,导致其压力承载性能差、负重小,土地易出现变形等情况。因为软土具有以上特点,导致在软土上进行水利工程建设,工程质量无法得到有效保障。若在软土地基上进行的水利工程建设,就需要先将土地中的水分排出,以免对工程地基结构的稳定性以及坚固性造成影响,进而影响到整个工程的质量。
2.2 水利施工中地基处理的重要性分析
由于软地基自身的特征,所以就在水利施工过程中存在着很大的危害,倘若是没有对软地基进行有效处理,对水利工程的正常功能发挥及使用就会造成很大影响,对水利工程的使用寿命也会造成相应影响。水利工程施工中如果没有对工程施工质量及标准实施详细检测,对软地基没有充分重视,也会造成地基失稳,从而发生建筑物的沉降以及出现不均匀裂缝等。软土层对水利工程的排水能力及渗透性和抗剪性能等都会造成很大影响,所以在具体施工中要重视软地基问题。
3 水利工程施工中软基处理关键技术
在水利工程施工时时常会遇到软土地基,由于该类地基具有较高的可压缩量,因而当外界压力作用在软土地基时,就会产生压缩量。在承载力上淤泥质土壤相对较弱,而软土地基的主要成分便是淤泥或淤泥质土壤。所以,针对软基研究人员进行了一系列实验,结果表明,软基的承载力大约为50kN/m2。而水利工程对于基础的压力远远不止这些,因而必须对软基进行处理,否则施工质量无法得到满足。下面文章便介绍了软基处理的几项常见的方式。
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3.1 换土技术
换土是最简单的软基处理方式,也是最为有效的一种方式。若条件允许,则可以将软土地基换为土质特性可以符合施工需求的土壤,从而提高地基的质量。例如将软土替换为灰土或者水泥,从而提高基础承载力。通过换土的方式处理软土地基的优势就在于,施工简便,处理后水利工程的基础承载力明显提高。但同时该种方式也具有不可忽视的缺陷,即地理位置限制较大,如进行远距离运输成本较高。所以,在使用该种方式处理软土地基的时候需要对施工环境进行充分考察,是否能够就地取材,以减少换土成本。另外需要注意的是,换土后需要进行充分的夯实,回填土质也要分层夯实,以提高基础的稳定性,使得处理后的基础承载力能够满足施工需求。
3.2 加载预压技术
加载预压技术主要是在进行水利施工建设之前,对软土地基进行预压负载,进行压密和固结处理,让软土地基的土层结构产生变化,提高其土质强度。在将预压负载力卸下后,在进行水利工程施工建设,施工完成后,一般情况下地基都不会再出现位移变形,土层的稳定性也比较好,承载能力也得到了很大的提升。预压负载也可以利用建筑物本身的重量,如果土层的渗水性能非常差,可以使用塑料排水板、袋装砂井、普通砂井等方式在地基中设置垂直排水路径,与缩短土层排水的距离,加快其排水固结的速度。加载预压技术能够在粉土、泥炭土、杂填土、软粘土以及冲填土等地基上运用,一般垫层材料选用渗水系数较高、级配较好、含泥量比较少的中粗砂较为合适,垂直排水路径砂井法所使用的砂也需要使用同种类别的砂,塑料配水板法粗腰使用塑料排水带进行排水,袋装砂井法则需要事要使用聚丙烯有机物。
3.3 旋喷注浆技术
旋喷注浆技术主要是利用电化学、液压、气压等方法,将能够固化的浆液灌注到建筑物和低级之间的缝隙当中或者地基介质之中,提高旋转速度,将浆液以摆喷、定喷、旋喷等喷射方式构造一个人工复合地基,这种技术能够有效减小地基沉降,增强其增在能力。旋喷注浆技术所使用的浆液有很多种类,如:粘土水泥浆、水泥浆、粘土浆、水泥沙和其他树脂类、聚氨酯类、硅酸盐类化学浆液材料。旋喷注浆技术在淤泥量较大、土质呈粘性、粉土、砂土、黄土、碎形土等软土地基中比较常用。若软土地基中含有大石块或者土层有机物质的含量较高,则需要再施工前对其适用性进行检测。旋喷注浆技术在淤泥软土层中的加固效果最为明显,能够对该种土质的地基基础沉降进行有效控制。加筋加固。在施工前可以通过在软基上覆盖人工合成材料,以此提高软基的承载能力,加固建筑物。该方式能够将建筑物原本施加在软基上的压力有效的予以分散,因此地基对建筑物的压强承载相对平衡。此外,该技术还能够有效提高建筑同地基之间的摩擦力,避免建筑发生侧滑现象。
3.4 排水固结技术
排水固结技术主要是通过水分通道将软土中的水分排除出去,从而提高软土地基的承载力,水分排除后地基的稳固性必然有所提升。目前使用较多的排水方式主要有水管排水和沙井排水。
3.5 振动水冲技术
振动水冲技术主要利用砂石以及水泥等材料在软基中钻孔灌浆,从而在软基层中通过填料夯实的方式提高基础的稳定性。这种分层夯实的方式,在施工前不需要对软土基础进行排水处理。
4 结束语
总之,对我国的水利施工过程中软基基础的处理要能够从多方面进行实施,随着水利工程技术的不断成熟,软地基处理技术的形式也多样化,所以在具体的应用过程中就要能够选择合适的应用技术,这样才能保障软基基础处理的效率。
参考文献:
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[3]陈志山,叶新明,施汝平,陈兵.探究水利施工中软土地基处理技术[J].科技经济市场.2015(07):14-15.
论文作者:王利强
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/22
标签:地基论文; 土层论文; 水利论文; 土地论文; 技术论文; 土质论文; 预压论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;