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摘要:我国近年来水利工程发展非常迅速。目前,我国水利工程事业不断发展,由于水利工程具有工程量大、涉及范围广等特点,在施工过程中受到水文地质条件的影响,地基处理等方面存在很多问题,作为不良地基的一种常见类型,软土地基在施工质量与施工安全等方面都要求较为严格。
关键词:软土地基基础;水利施工处理方法
引言
我国整体经济的快速发展离不开我国水利工程的大力支持。当前,随着我国的不断发展,国家对于水利工程建设的要求也不断提升,因此增加水利工程建设的数量势在必行。当前,我国的水利工程建设大多是在软土地基中开展的,这就使得水利工程施工建设过程中容易出现一些问题。
1软土地基相关概述
软土地基是一种不良地基现象,由于我国地形地貌复杂,水利工程施工过程中周围地基土环境多处于河流湖泊的周围,软土地基在水利工程中属于常见的不良地质类型,这给水利工程地基基础施工造成很大的影响,由于地基土环境压缩性强、含水量大,这部分地基模块的土体承载能力也比较差,面对这种情况,软土地基自身所具有的特征不能满足国家相关标准与施工规范要求,不能对上层建筑实现很好的承载作用,如果没有得到专业的处理或者处理不到位,就会由于地基承载力不强而产生坍塌、沉降等质量问题。另外,在水利工程施工中由软土地基的性质决定了整个工程的建设质量,由于自身具有很强的危害性,受到工程建设相关人员的广泛关注,地基施工中由于施工单位质量监督管理不严,没有按照国家要求进行质量检测,软土地基情况虽然得到处理,但最终的结果并没有达到设计标准与国家规范的有效范围,这给水利工程建设埋下严重的风险隐患,不仅施工质量难以得到保证,投入使用后还会出现地基不问、裂缝等问题,直接威胁水利工程的运行效率与使用寿命。
2软土地基基础上水利施工处理方法
2.1换填管理法
软土地基的处理方法很多种,其中最常用的就是换填管理法,该种处理方法的施工原理为利用符合施工标准的土质来代替软土进行施工。首先,要将一定施工范围内的软土全部挖出,再将符合标准的其他土质填充进去,最后,要将填充的土质进行夯实处理,这是为了增强后续施工的稳定性。填充的土质有多种,一般情况下鹅卵石和碎石是最常用的,这些物质的填入能够起到一定的加固作用。为了确保水利工程的施工质量,第一层都会选用高强度的碎石和矿渣来垫层,第二层中灰土和素土是为了使地基的受力更加均匀,而第三层的砂垫层则是为了加速地基内部气体的排除,进一步增强地基的稳固性。
2.2水泥土搅拌桩
水泥土加固的技术机理在于水泥加固土的物理与化学反应过程,它与混凝土的硬化机理存在着一定的差异,混凝土硬化是水泥在填充料中发生的水化作用与水解,凝结速度相对较快。水泥加固土当中,水泥掺量有限,最多占据加固土的20%,水泥的水解和水化反应也围绕一定活性的介质内进行,其强度增长的过程要比混凝土更加缓慢。当前水泥土搅拌桩常见的布桩形式包括格构式与柱状。以格构式搅拌桩为例,一般在软土地基与粉砂中的效果较好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于软土地基沉降一般是由于软土侧向变形而导致,有相关研究表明在软土地基中采用悬浮搅拌桩,软土侧向变形可以得到有效控制,减少软土层的沉降量。格构式布桩可以穿透软土层,将软土全部限制在基底范围之内。在实际施工当中还应该考虑到水泥土搅拌桩与其它管桩混合使用时的技术难点。建筑物地基反力差异较大,同一工程可能需要采取多种地基处理方案。为了保障不同建筑物相接处不产生沉降差,也应该在技术上进行优化。在建筑物地基应力相对较小的情况下,水泥土搅拌桩可以不设置褥垫层,对于土沉降计算参数的选择需结合实际工程状况决定,总体来看还应该全面地了解水泥土搅拌桩的质量,采用多种检测方法进行检测。
2.3桩基法
对于水利工程建设的软土地基处理还有另一种处理技术就是桩基法。对于软土地基来说,当软土地基中存在较多的淤泥时难以进行比较深度的作业,这时利用桩基法进行处理时比较合适的。对于桩基法来说,在早期多使用木桩进行深度处理,但是近年来随着我国相关行业的发展,用混凝土进行深度处理成为普遍使用的材料。利用混凝土作为材料、使用桩基法进行软土地基的处理首先需要采用相关设备在淤泥内进行插孔,然后将混凝土注入到孔内进行凝固,通过这种方式能够显著提高软土地基的稳定性和承载能力。此外,由于混凝土的成本较低,所以可以在提高软土地基承载力和稳定性的情况下显著降低水利工程建设的软土地基处理成本。
2.4加载预压法
加载预压法主要在基础建设的初期阶段,根据预压负载的方法对软土地基实行加密、固结,从而提高地基的强度,在此基础上进行工程建设。当软土地基较为稳定的状态下,承载力好、位移小,预压负载就可以在自重基础上得以实施。当软土地基渗透能力差,需要做好土体固结作用,在地基土层内挖竖向的排水通道。
2.5旋喷法
对于水利工程建设的软土地基处理还有另一种处理技术就是旋喷法。对于水利工程的软土地基处理来说,不仅仅可以采用加固图层的方式进行加固处理,还可以利用旋喷法进行加固处理。利用旋喷法进行地基加固处理主要就是借助相应的设备来形成旋喷柱,即形成包含高压情况下喷发出的土体和水泥的柱体。通过这种形成的旋喷柱,软土地基的加固效果能够得到显著的提升,并且通过这种方式,能够很好的提高软土地基的强度和方渗透性能。因此,旋喷法也成为软土地基处理中的一个常见方法。
2.6灰土密桩法
该方法主要用于处理地下水位中含水量较高的黄土、杂填土等。一般该技术方案的处理深度较浅,处理深度宜为3~15m,过深则压实困难。通过在软土地基中填入灰土桩后,利用锤击将钢管打入土中侧向挤密土体形成桩孔,将管拔出后,在桩孔中分层回填2:8或3∶7灰土并夯实而成,与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。可选用沉管(振动、锤击)、冲击或爆扩等方法进行成孔,成孔后将孔底夯实,然后用素土或灰土在最佳含水量状态下分层回填夯实。由于灰土质量轻,可以快速进入疏松土层,将其压入软土地基后,再与其它土层相接触后就可以弥补土层空隙,增强软土地基强度。
2.7振动水冲法
振动水冲法一定要遵循严格的施工程序来进行施工,首先要做的就是钻孔作业,然后才能利用相关的水泥和砂石等材料来加固软土地基,但在施工过程中,一定要确保施工顺序的合理性,在机械设备的选择上要符合国家生产标准,要满足工程设计要求。最为关键的是,在使用振动水冲法之前,一定不要采取任何的排水作业,否则可能会影响到工程质量,如果软土地基的强度降低,后续的水利工程施工环节和最终的施工质量都会受到严重的影响。
结语
综上所述,地基工程是水利工程建设中非常重要的一部分,加强软土地基处理技术有助于地基基础的安全稳定。对此相关工作人员应该做好地基处理工作,充分认识软土地基的特性和危害,从实际情况出发对地基工程进行科学的分析,选取适合本地区的处理技术,优化技术流程与施工工艺,提供人员技术水平,从多方面入手保证软土地基处理的有效性、合理性,推动我国水利工程建设的全面发展。
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论文作者:王云1,冯文千2
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/12
标签:土地论文; 地基论文; 水利论文; 工程建设论文; 水利工程论文; 水泥论文; 土层论文; 《防护工程》2019年10期论文;