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摘要:地基工程作为水利工程建设中的重要的部分,在水利工程中,软土地基属于施工中的一大难题,如何加强施工质量、保障施工安全就成了施工技术人员关注的问题。为此,本文分析了软土地基的特性及危害,并提出了优化软土地基的处理技术,以供参考。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
地基工程作为水利工程建设的首要部分,加强软土地基处理技术的优化起到至关重要的作用。对此,相关的地基处理人员需要认识到软土地基的特性与危害,并且针对具体的地基工程情况,进行科学的分析,以选取最佳的处理技术,优化处理技术的流程与方法,以提升软土地基处理效果,保障我国水利工程的整体建设质量。
一、软土地基的特性
(1)含水量较高,孔隙比大。一般含水量为35%~80%,孔隙比为1~2。
(2)抗剪强度很低。根据土工试验的结果,我国软土的天然不排水抗剪强度一般小于20kPa,其变化范围在5~25kPa;有效内摩擦角约为20°~35°;固结不排水剪内摩擦角12°~17°。正常固结的软土层的不排水抗剪强度往往是随距地表深度的增加而增大,每米的增长率约为1~2kPa。
(3)压缩性较高。一般正常固结的软土的压缩系数约为α1-2=0.5~1.5MPa-1,最大可达α1-2=4.5MPa-1;压缩指数约为Cc=0.35~0.75
(4)渗透性很小。软土的渗透系数一般约为1×10-6~1×10-8cm/s
(5)具有明显的结构性。软土一般为絮状结构,尤以海相粘土更为明显。这种土一旦受到扰动,土的强度显著降低,甚至呈流动状态。我国沿海软土的灵敏度一般是4~10,属于高灵敏度土。
(6)具有明显的流变性。在荷载作用下,软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形,并可能导致抗剪强度的衰减。在主固结沉降完毕之后还可能继续产生次固结沉降。
由于软土地基自身具有的特性不能达到国家提出的水利工程设计与施工的相关标准,无法承载上层建筑,若是没有经过专业的处理或者处理不当,将会因地基承载力不足而导致坍塌问题的出现。
二、危 害
由于软土地基的特性决定了其自身具有的危害性,因此受到了工程建设与技术人员的重视。一般情况下,工程施工建设中若是这种不良地基没有实施科学的处理技术,将会直接影响水利工程性能的发挥,降低使用的寿命。此外,在地基施工中由于施工单位对施工质量监管力度不
足,没有严格按照国家规定标准进行质量检测,导致软土地基虽然经过了处理,但是各种指标并没有达到设计标准,为水利工程的建设埋下了隐患,在水利工程投入使用后,出现地基不稳、沉降、裂缝等问题出现。
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三、软土地基处理技术
现阶段较为常用且有效的软土地基处理技术主要为振动水冲、旋喷、硅化处理、换土、排水固结、强夯、灌浆、桩基等,对此进行以下分析:
1 振动水冲
振动水冲技术属于较为常见的不良地基处理方法,但是需要注意振动水冲技术仅仅适用于抗剪强度达到使用要求的情况下,才会在地基处理中发挥应用效果,因此地基处理人员在运用该处理技术时,需要对软土地基的抗剪强度加以检测,若是抗剪强度过小,则不可使用该处理方法。振动水冲的具体运用需要借助振动设备,通过设备自身振动以及喷水孔对空洞填充,以达到地基处理的效果,处理效果较好。
2 旋 喷
旋喷处理技术的适用性较高,除有机成分含量高的地基外,均可使用旋喷处理技术。与振动水冲技术相比,旋喷处理技术较为复杂,主要是通过旋喷法提升软土地基的承载力与强度。旋喷设备在运行时,需要注意注浆管的深度以及旋转的速度,喷射出的水泥与地基土体融合在一起,从而形成旋喷桩,以提升软土地基承载力。
3 硅化处理
硅化处理主要利用的是化学反应原理,通过将氧化钠、氯化钙溶液注入注浆管中,流入软土层,两种溶液发生化学反应,产生一种活化胶凝物质,使得土颗粒之间的连结性增强,以改善软土地基处理的预期效果。经过硅化处理技术的渗透研究,如今又提出的电动硅化法,在很大程度上提升了软基处理范围。
4 换 土
换土处理技术主要是将无法通过处理技术改善土层承载力的软土层进行替换,以满足水利地基工程的建设要求。换土法的成本较高,为了节约成本,一般会以选择就地取材的方法,以达到节约施工成本,提升地基防水防渗性能。所换泥土的选择在此环节就显得尤为重要了,需要技术人员通过对比分析,选择压密性好的土质,并加以夯实处理,以提升软土地基的持力层效果与承载能力,减少基地变形、不稳定等问题的发生。
5 排水固结
该处理技术主要的思路就是将地基中多余的水分通过排水设备排出,以达到对不良地基处理的目的。但是,由于部分地基处理人员对于排水固结的技术专业性不强,在具体的运用中因处理不当,反而导致土层干燥疏松问题的出现,而降低了地基处理的效果。对此,需要处理人员结合软土地基含水量实际情况,针对性的分析与设计,遵循因地制宜的原则,优化排水固结工艺,便会取得预期效果。而当前较为常见的排水固结基础为沙井排水法,引起具有排水性能好的特点,受到软土地基工程技术人员的广泛运用。
6 强 夯
强夯处理技术的应用流程较为复杂,需要在技术处理前,做好参数指标与试夯操作的数据对比分析,若是前后数据存在差距,则需要反复的调整,在确定强夯参数指标的情况下在进行具体的施工处理。但是,即使如此,强夯加固深度依旧受到众多因素的影响,经常会出现强夯深入不足的问题,对此,需要地基处理人员处理好固有深度的问题,以提升强夯处理质量。
7 灌 浆
灌浆处理技术一般用于淤泥软土地,具体方法为将具备凝固性好的液体注入到软土层或者地。
8 桩 基
桩基处理技术适用于面积大、水分含量高的软土地基中,在软土层较厚的情况也会起到较好的处理效果。传统的桩基处理技术大多数为水泥桩,其承载力有限,而随着桩基技术水平的提升,钢筋混凝土桩油然而生,钢筋混凝土桩的出现以及在软土地基工程中的运用,具有方便、快捷、承载力高、成本低的特点,因此被广泛应用。钢筋混凝土桩对软土地基的处理流程主要为成孔操作、注入混凝土、最终成桩,以钢筋混凝土桩施工中产生的热量改变软土层的力学特性,大大缓解了地基沉降问题的发生,具有实用性强的特点。
四、结 语
水利工程作为我国社会发展中的建设项目,其具有建设规模庞大、资金投入高、工期长等特点,而地基工程施工质量的提升与水利工程整体建设水平的提升具有重要的联系,因此,需要以优化地基工程建设为前提。地基处理技术方法以及专业化水平都在一定程度上影响着软土地基的处理效果,优化地基处理技术,减少不良地基对工程建设带来的危害,降低水利工程空洞、坍塌等问题出现的机率,具有重要的意义。
参考文献:
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[2]焦玲艳.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016(22).
[3]佀传铭.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].工程建设与设计,2018(17)
论文作者:付小芳
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/29
标签:地基论文; 土地论文; 技术论文; 土层论文; 水利工程论文; 效果论文; 承载力论文; 《防护工程》2019年8期论文;