摘要:由于水利工程施工具有特殊性,一般水利工程的施工环境较为复杂,大多数都在海、河等土质含水率较大的区域。所以,如何提高软土地基下水利工程施工质量及安全性,是目前我国相关部门需要重视的内容之一。软土地基处理技术影响着水利工程的整体质量,我国相关部门要不断创新软土地基处理技术,以此有效解决软土地基环境对水利工程施工过程中的影响。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
引言
在蓄水灌溉、环境改善及防洪抗灾等方面,水利工程发挥着巨大的作用,在一定程度上影响着人们的实际生产与生活,因此社会各界都广泛关注水利工程建设。在实际中,河道土质较松软,应对其进行特别的处理,不然的话会导致地基坍塌及沉降等事故发生,阻碍水利施工的进行,也会影响整个工程的实际效果,所以应不断改良和创新软土地基处理技术。
1软土地基的涵义及特征
1.1软土地基的涵义
由淤泥或者淤泥性质的软土形成的地基称为软土地基。通常情况下,软土地基包含的水分较多,凝固性较差,包含的孔洞也较多,这在很大程度上降低了软土地基的牢固性,对于水利工程施工进度也将产生较大影响。
1.2软土地基的特征
1.2.1流动性
软土在没有被破坏的时候,是以固态的形式存在的。但是在软土地基施工的过程中,必定会破坏软土的形态,软土在挖掘的过程中会变为流动的状态,就是软土的流动性。软土的流动性会影响地基的稳定,不利于水利工程的顺利开展。
1.2.2触变性
这主要是由于,若软土地基没有受到任何压力作用,其将呈现出固态,而当其一旦受到外力作用之后,就会由传统的固态变形为流动状态。
1.2.3透水性
软土的组成成分一般为细颗粒的物质,细颗粒的物质虽然孔隙度高,但是孔隙很小,因此软土的透水性是很差的。在水利工程地基建设的时候,首先需要将软土中的水排除,使软土固结。要将软土中的水排出需要投入人力和物力,且地基建设的时间也会延长。如果软土中的水没有排干净,水利工程建设完成后可能会出现沉降等现象。
2水利工程施工中软土地基处理技术
某水利工程与2000年12月20日开工,2月初分别灌注南台低桥、北台低桥及台墩墙。在南桥及北桥台墩墙拆模的时候,发现两台台前墙均往闸室方向倾斜,并且呈现不平衡的向前位移,两侧墙出现了沉降及多条斜向裂缝,工程出现了质量事故。为了弥补工程中出现的事故,使用软土地基处理技术进行:
2.1深层水泥搅拌桩处理技术
对于软土成分主要为粉土,淤泥土的地区,常采用深层水泥搅拌桩技术。该技术的原理并不复杂,是将水泥和软土搅拌在一起,水泥在其中充当了固化剂的作用,通过搅拌软土的性质会发生改变,如软土的硬度会提高。在采用该种处理技术的时候,要注意以下几个事项:首先要保持施工现场的干净和整洁,施工现场必须平整。其次,施工设施在使用之前要进行检查,保证施工能够顺利的进行。最后在施工完成后,要进行验收工作,对桩的质量进行试验,只有质量合格以后才能继续施工。
2.2换土技术
换土技术适用在厚度为2-3cm的软土层,在施工过程中将表面的软土层挖出,再将其更换为具有较高轻度及稳定性的材料。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆换填的材料主要有卵石、砂石等,其具有较小的压缩性、良好的透水性及碾实较为容易等优点,能够进一步的提高地基承载力,降低地基的沉降率,促进软土层排水固结,降低膨胀土的胀缩作用。在换填之后,要将此处地基夯实,提高持力层及地基的承载力,使地基具有良好的抗变性及稳定性。在换土施工过程中,要尽量使用强度较高及压缩性较小的材料,如果材料在填充过程中具有孔隙,要通过具有透水性的材料实现排水,促进软土地基的凝结,以防出现冻胀。在换填土工作完成之后,还要做好后续的工作。在换填土工作中,要注意以下几点内容:
其一,选择合理的施工材料。在换填土施工过程中,要选择沙砾、粗砂、中砂及碎石等质地坚硬的材料,排除软岩、风化料及其他材料。使用良好沙砾的过程中,要选择颗粒不均匀且系数在10之上的材料;使用人工沙砾的过程中,要通过密度试验选择最优的砂石,提高材料的密度;如果没有上述两种材料,可以使用细沙配以一定量的碎石和卵石,使垫层材料中的含石量比例在50%以下,在进行填充工作过程中,要清理材料中的枯草及其他杂质;
其二,施工准备的注意因素。在换土工作之前,要清理坑中的杂质,比如树叶及枯草等,并且还要使用相应的排水技术排除坑内给水及浮土,并且做好地基四周的固定工作,搅拌均匀填充材料,之后铺平材料;
其三,施工过程中的注意因素。在施工过程中,要根据施工流程进行工作,做好材料捣实、铺平及接头位置工作,使层与层之间具有一定的错开距离。在进行材料铺设的过程中,要使用科学的方式进行,比如碾压、水振等。在整个施工过程中要做好排水措施,避免出现积水、淤泥等现象。如果是在雨季进行工作的时候,要通过随挖随运的方式,使用有效的预防措施,防止排水设备出现拥堵。另外,还要妥善处理废弃物,将其放置在荒地处。
2.3化学固结法施工技术
当前在对水利工程软土地基进行加固时,使用化学固结法进行施工能够获得较好的施工效果,特别是随着当前各种新型材料的不断出现,该种方法在对水利工程地基加固过程中发挥的效能更高。在具体实施的过程中,可以选择使用高压喷浆、深层搅拌法、灌浆法等。其中在使用灌浆法时,其主要采用的是电化学、液压及气压原理,把某些能固化的浆液注入天然和人为的裂缝或孔隙,以改善软土地基的物理力学性质。深层搅拌法就是软土地基中搅拌掺入各类固化剂,使软土固化,这种方法本质上都是利用石灰、水泥等材料作为固化剂与地基深处的软土进行粘合,加强软土地基的承载能力,提高整个软土地基的承载能力。虽然该种施工方法可以取得较好的施工效果,但是化学固结法的施工成本相对较高。
2.4排水固结施工技术
对于水利工程中软土地基出现的大幅度沉降、稳定性较差的问题,排水固结施工方法可取的较好的施工效果。在排水固结施工的过程中,需要借助排水系统与加压系统。其中排水系统可对软土地基透水性能较差的进行利用,实现软土地基的集中排水。在排水固结施工的过程中,根据所采用的加压方式存在的差别,整个加压过程中可以选择使用超载预压、降水预压、联合加压、真空预压等方式。其中在使用真空预压方式时,需要将砂垫层铺设到软土地基的表层,然后将垂直排水管道埋设到其中,使用封闭薄膜实现和大气之间的间隔,并将薄膜四周全部埋入到土中,并使用真空装置进行抽气,从而形成真空环境,对于地基的承载强度实现加强。载使用降压预压法时,需要在软黏土上设置砂井、塑料排水井,并将砂层铺设到上面,这个过程中也需要进行薄膜封闭,将膜中所含的水分应及时排除。在处理软黏土时,可以采用超载预压法,虽然这种方法在具体使用的过程中可取得较好的效果,但是在进行具体计算的过程中,选择使用的计算方法与超载作用时间、超载比总体较短,也就是说在对超载预压的阈值进行处理的过程中并没有取得较好的处理效果。
结语
地基是各项工程开始之根本,也是水利工程开展施工的先决环节。面临软土地基的水利工程施工的土质环境,施工队伍首先开展勘探工作以及环境分析,得到对应的解决方案,在执行软土地基处理施工中,充分考虑周边环境和情况,借助多种科学技术手段确保在土地的承载能力范围内施工作业,保障水利工程的顺利竣工。
参考文献
[1]王兴阁.水利工程中软土地基处理的施工技术探讨[J].科技创新与应用,2015,(12):171.[2017-09-13].
[2]姜福东.水利工程软土地基处理技术应用及质量管理[J].河南水利与南水北调,2015,(24):3-4.[2017-09-13].
论文作者:陈同靖
论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期
论文发表时间:2018/5/21
标签:土地论文; 过程中论文; 水利工程论文; 地基论文; 材料论文; 预压论文; 技术论文; 《基层建设》2018年第5期论文;