摘要:在水利施工中,施工建设者要对影响水利工程建设的因素进行全面的考虑,依据具体的施工情况选择合适、科学的施工方案,提升软土地基的承载力及稳定性。不同的处理方法都有着各自的优缺点,因此施工单位需要结合实际的施工状况采取合适的处理方案,确保水利工程能够保质保量的完成。本文就水利工程中软土地基特点,大致介绍了一些处理的技术,以期为我国水利施工中的软土地基处理提供可供参考的意见和建议。
关键词:水利施工;软土地基;处理方法
1 软土基础的特点分析
软土基础是由软土、粉砂、粉土等物质混合构成的一种土质基础。这种基础的负荷性能和水准是很差的,由于其塑造功能强并且土质柔软,所以注定其负荷性能不高。在真实的建筑中,假如碰到了这种软土土质,就会致使在挖掘的程序中很吃力、费劲。另外,软土基础的一个关键的特征是其触变和流动能力都很强,并且其内部所含水分较高,这就代表着会具有很大的孔缝,导致在短时间内失去水分,造成土质疏松。
2 软土地基上建筑物失稳的原因
在软土地基上进行水利工程的施工,建筑物总是因为滑动而受到损坏。建筑物发生滑动的主要原因是,在软土地基中的某一个面上的抗剪强度低于它所遭受的剪应力,打破了原本的平衡。主要原因有以下两个方面,一是由于在施工的过程中,地基上面的负荷增大或者由于降水,造成软土的容重增加,导致了剪应力的加大;二是因为软土地基自身的特点造成的。
3 水利工程中软土地基处理技术
3.1 换土处理技术
换土法在水利工程建设中较为常见,并且也是最为简便的处理方法,在施工作业允许的前提下进行软土地基换土方法将能直接地改善软土地基土质,从而实现整个软土地基质量的提升。在换土处理技术上较为常用的替换材料为水泥和灰土,在进行换土处理施工时只需严格依据相应的施工规范要求进行即可,此外,这两种材料将能增强软土地基的承载力,并且还能有效降低造价成本,换土过程中易于控制工作进度。
3.2 抛石挤淤法
抛石挤淤的处理方法,是在软土地基的排水困难,软土地区呈现液态流动状态,且淤泥厚度不超过4米的时候使用的。所抛块石必须是耐侵蚀、质地好,不易风化的石料。如果是采用片石,需要结合软土地基中淤泥的浓稠程度来进行判断,并且片石的直径要小于40cm。在抛石挤淤施工过程中,要根据软土区域的中线进行向前抛石,之后再向淤泥两侧进行抛石。当片石比软土地基表层高出的时候,需要换用较小的片石继续进行填筑,同时需要利用重型碾压设备反复进行碾压。
3.3 强夯法
在空隙较大,且含水量在一定范围内的软弱粘性土的软土地基处理中一般运用强夯法进行处理。所谓强夯法就是把重达80千牛的夯锤上升到一定的高度,使夯锤做自由落体运动,利用夯锤自身的重量将土夯实。在水利施工中的软土地基的处理中合理的运用强夯法,能够有效提高软土地基的承载力。
3.4 预压砂井法
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。
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3.5 振动水冲处理技术
振动水冲处理技术与上述的排水固结方法不同,其施工作业顺序不可改变,需依据一定的顺序进行钻孔作业,进而将水泥、砂石等原材料进行软土地基的加固。在实施振动水冲处理技术之前需合理设计和规划水利施工步骤,利用标准化的机械设备进行钻孔,在结合实际情况进行加固工作,从而弥补软土地基的不足之处。在该处理技术施工前切忌采取排水作业,在施工时须严格按照相关操作流程进行软土地基处理,最终实现改善软土地基土质的目的。
3.6 预压法
预压法是指在软土地基上预先施加一定的静荷载,将软土层压密后再卸除静荷载,应用这种预压法,可有效提高软土地基的承载力,减少软土土层的沉降量。水利工程施工时,对软土地基预先进行加压,提前完成软土土层的沉降量,提高地基强度。通常情况下,真空预压是水利工程软土地基预压法处理最常见的一种方法,用大气压作为软土土层的预压荷载,对地基土进行抽气,在土层中形成真空度,利用真空压力和大气压力之间的差值,抽出软土地基土层中的水分,使土层固结加固。另外,还可采用堆载预压方法,在软土地基上堆放石、砂、土等重物,对地基土层进行预压。
3.7 化学加固法
化学加固法主要是通过化学试剂相互作用而发生化学反应,以此来改善软土土质,增强软土地基的承受力。化学加固法想要行之有效地改善软土的土质,就要严格地依照相关的规章制度、行为规范及施工标准惊醒施工工作。在使用该项技术进行改善软土土质时,考虑到化学试剂讲给软土土壤带来一定的损害,我们就使用氯化钙溶液和水玻璃溶液惊醒凝固工作,其工作效果也是十分显著的。
3.8 加筋法
由于软土地基的土颗粒经常发生位移,将耐拉性非常强的工程材料埋在水利施工的地基土层之中,使二者之间产生很强的摩擦力,在摩擦力的作用下,土层和埋入地下的工程材料会形成一体。二者的稳定性得到提高而变形性则大大降低,最终,使得软土地基符合水利施工的技术要求。也可以先在软土上铺上沙子,然后在沙子上再铺上一层工程材料,在工程材料受到拉扯的时候,可以对沙子受力的分布进行调节,有效地减少地基的沉降,提高地基的稳定性。
3.9 深层搅拌法
深层搅拌法分为两种:喷浆搅拌法和喷粉搅拌法。深层搅拌法的主要操作方式是:使用深层搅拌机,将石灰或者水泥,与地基土层进行搅拌,让其形成格栅状、柱状以及连续墙水泥增强体等形态。深层搅拌法一般被用于地基含水量大,地基承载力较低的粉土,以及淤泥、粘性土等软土地基,对于土层为粉细砂地区的水利工程建设的防渗处理以及地基加固有很大帮助。
3.10 硅化处理
所谓硅化处理法是将氧化钠溶液和氯化钙溶液利用带有网状孔眼的注浆管向软土层中轮流注入,硅酸钠溶液与氯化钙溶液将会发生化学反应生。它们会产生一种能够使土颗粒表面活化的胶凝物质,这种凝胶物质可以使相互接触的土颗粒胶结固化使它们之间的连结增强,最终达到处理地基的目的。随着电渗原理的出现,借助这一原理,通过电动硅化法,可以大大扩展地基处理的范围。
结束语:
总而言之,在水利建筑中常常会碰到土质是软土的状况,必须由按照不一样的状况选取不一样的方式以及技术,严格的执行建筑程序,从而确保建筑的顺利开展。
参考文献:
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[4]水利施工中软土地基处理技术[J].代建兵. 中国水运(下半月).2013(08)
[5]浅析水利施工中软土地基处理技术[J].叶永亮. 建材与装饰.2017(10)
论文作者:杨向武
论文发表刊物:《基层建设》2017年第17期
论文发表时间:2017/10/25
标签:土地论文; 预压论文; 土层论文; 地基论文; 水利论文; 土质论文; 技术论文; 《基层建设》2017年第17期论文;