摘要:水利水电工程建设中的软土地基处理质量将直接影响其整体质量,因此在水利水电工程建设的软土地基施工过程中,为防止安全事故,参建各方必须根据施工现场的具体情况及当地自然条件等,选择与之相适应的软土处理方法,从而确保水利水电工程质量。基于此,本文阐述了软土地基的主要特征以及水利水电工程建设中的软土地基处理原则,对水利水电工程建设中的软土地基处理要求与处理方法进行了论述分析,旨在保障水利水电工程建设的顺利进行。
关键词:软土地基;特征;水利水电工程建设;处理;原则;要求;方法
1.软土地基的主要特征分析
软土地基的特征主要表现为:
1.1高压缩性。软土由于孔隙比大,土体颗粒间结构不连续,而具有高压缩性的特点。软土地基固结周期长,承载后变形大,长期不能稳定,容易造成地面大面积下沉等问题,从而影响正常使用性能,进而造成地基结构破坏等。
1.2大孔隙比。由于其形成条件和土体颗粒组成的内在特性,软土土体颗粒之间空隙很大,天然空隙比通常大于1,土体含水量通常处于饱和状态,天然含水量接近或大于液限。
1.3低承载力。软土地基抗剪强度很低,天然地基承载力一般不大于60KPa,不排水抗剪强度一般小于30KPa,未经处理加固,通常无法满足承载要求。
1.4渗透性差,处理难。软土具有亲水性,渗透性很差,土体中得水分大部分与固体颗粒形成结合水,内部水分很难排除,因此夯实、挤密、排水、胶结等通常的加固原理很难对其产生本质性的工程性能改良。
1.5高灵敏度、不稳定。软土结构非常灵敏,易于破坏,其灵敏度在3~16 之间,受到扰动(振动、搅拌等)后,强度显著降低,且很难恢复。同时软土具有流变性,变形持续发生,沉降稳定历时长,一些深厚的软土沉降持续数年甚至数十年之久。
2.水利水电工程建设中的软土地基处理原则
水利水电工程建设中的软土地基处理原则主要是以预防为主要目的,遵循防治结合的原则,在出现问题时要立即进行修补。在软土地基施工控制中主要有预防性控制和修复性控制这两种控制方法。预防性控制方法主要是为了保护软土地基同时有效的降低软土地基质量下降的速度。修复性控制方法主要是为了对遭受破坏的特定软土地基进行有效的修复。在预防性控制方法中,若是及时的利用预防性控制在受到环境施加的荷载后河以延长软土地基损坏的速度。在软土地基施工过程中通常会耗费大量的资金成本,为了降低施工成本增强软土地基的经济效益,有许多国家和建设单位利用预防性控制技术,以此提高软土地基的处理技术。但是在水利水电工程建设中,当软土地基出现问题后就进行修复性控制方法虽然在一定程度上取得一定的效果,并没有在根本上解决问题,因此在水利水电工程建设全过程中要利用预防性控制措施,从而提高软土地基的处理技术。
3.水利水电工程建设中的软土地基处理要求
水利水电工程建设中的软土地基处理要求主要表现为:
3.1软土地基现场调查的要求。要求加强对水利水电工程建设测量、水利勘察、水文地质调查、地形地貌等方面进行勘察测量,要对它们的性质、作用等进行分析,最后才能根据勘察和测量的最终结果来制定软土地基的处理方案,只有这样,才能保障软土地基处理的有效性,从而减少经济损失。
3.2明确软土地基承载力的要求。要用计算机的技术进行将影响软土地基承载力、水平剪切力、土壤热化的各方面因素要进行科学分析。在水利水电工程建设时要将冬天的影响因素算在施工时间内,要尽量避免因为天气在水利水电工程建设中对软土地基处理工作的影响。
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3.3在软土地基处理时候要求对基底土质进行实验,从而确定软土地基的实用性,尤其是在深层水泥的搅拌桩的处理时,更要进行实验,以免最终导致给水利水电工程建设带来问题和麻烦。
4.水利水电工程建设常用的软土地基处理方法分析
4.1预压砂井法。水利水电工程建设中软土地基处理的预压法是在排水系统和加压系统的相互配合作用下,使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统有水平排水垫层、排水砂沟或其它水平排水体和竖直方向的排水砂井或塑料排水板;加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。当堆载预压和真空预压联合使用时又称真空联合堆载预压法。基本做法如下:先将等加固范围内的植被和表土清除,上铺砂垫层;然后垂直下插塑料排水板,砂垫层中横向布置排水管,用以改善加固地基的排水条件;再在砂垫层上铺设密封膜,用真空泵将密土膜以内的地基气压抽至80kPa以上。该方法往往加固时间过长,抽真空处理范围有限,适用于工期要求较宽的淤泥或淤泥质土地基处理。流变特性很强的软粘土、泥炭土,不直采用此法。
4.2抛石挤淤法。水利水电工程建设中软土地基处理的抛石挤淤法是把一定量和粒径的块石抛在需进行处理的淤泥或淤泥质土地基中,将原基础处的淤泥或淤泥质土挤走,从而达到加固地基的目的。一般按以下要求进行:将不易风化的石料(尺寸一般不宜小于30cm)抛填于被处理堤基中,抛填方向根据软土下卧地层横坡而定横坡平坦时目地基中部渐次向两侧扩展;横坡陡于1:10时,自高侧向低侧抛填。最后往上面铺设反滤层。这种方法施工技术简单,投资较省,常用于处理流塑态的淤泥或淤泥质土地基。
4.3振动水冲法。水利水电工程建设中软土地基处理的振冲法是应用类似插入式混凝土振捣器的机具,称为振冲器,有上、下两个喷水口,在振动和冲击荷载的作用下,先在地基中成孔,再在孔内分别填入砂、碎石等材料,并分层振实或夯实,使地基得以加固。用砂桩、碎石桩加固初始强度不能太低(初始不排水抗剪强度一股要求大于20kPa),对太软的淤泥或淤泥质上不宜采用。石灰桩、二灰桩是在桩孔中灌入新鲜生石灰,或在生石灰中掺入适量粉煤灰、火山灰(常称为二犯,并分层击实而成桩。它通过生石灰的高吸水性、膨胀后对桩周土的挤密作用,离子交换作用和空气中的CO2与水发生酸化反应使被加固地基强度提高。
4.4垫层法。水利水电工程建设中软土地基处理的垫层法主要就是把靠近基础基底的不能满足设计要求的软土挖除,代以人工回填的砂、碎石、石渣等强度高、压缩性低、透水性好、易压实的材料作为持力层。可以就地取材,价格便宜,施工工艺较为简单,该法在软土埋深较浅、开挖方量不太大的场地较常采用。
4.5旋喷法。水利水电工程建设中的旋喷法是利用旋喷机具造成旋喷桩以提高地基的承载能力,也可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗。旋喷桩是将带有特殊喷嘴的注浆管置于土层预定深度后提升,喷嘴同时以一定速度旋转,高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化而成桩。所成桩与被加固上体相比,强度大,压缩性小。适用于冲填土、软粘土和粉细砂地基的加固。对有机质成分较高的地基土加固效果较差,宜慎重对待。而对于塘泥土、泥炭土等有机质成分极高的土层应禁用。
结束语
综上所述,软土地基处理作为水利水电工程建设的重要内容,水利水电工程建设中软土地基处理质量的优劣对工程整体质量起到关键性的作用。因此为了提高水利水电工程建设质量,需要结合水利水电工程建设实际,选择合适的处理方法对其进行处理。
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[4]邢整玲.水利工程施工中软土地基处理技术探讨[J].住宅与房地产,2017(02)
论文作者:田始营
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/18
标签:土地论文; 地基论文; 水利水电工程论文; 淤泥论文; 预压论文; 工程建设论文; 水利水电论文; 《基层建设》2018年第31期论文;