摘要:随着我国经济建设的发展和科学技术的进步,人们对环境的保护和能源的节约更加重视,水利行业能够为我们提供清洁的能源,因此水利水电设备在最近几年得到了更大的推广。其中软土地基处理作为水利施工的重要环节,对水利工程的整体质量有着直接影响。因此,提高软土地基的稳定性以及承载能力显得尤为重要。本文将从软土地基的特点入手,对水利工程软土地基的处理方法进行阐述分析,希望对相关工作起到一定的借鉴作用。
关键词:水利施工;软土地基;处理方法
1.软土地基的特点
第一,孔隙大。一般来讲,软土层的孔隙要比常规重塑土高出30%左右,这主要是由于沉积过程中,软土层的含水量较高,土质颗粒在接触过程中存在胶结现象,加之缺失相应压实步骤,导致软土层孔隙相对较大。第二,压缩性能高。软土地基的压缩曲线在初始时期波动不大,但是,一旦压力大于应力点,曲线则会呈骤降趋势。同时,当压力消失之后,还会存在一个骤降的区间。整个压力区间过后,软土压缩曲线则是由突变转为渐变的过程。第三,透水性差。软土地基的渗水性能较差,导致孔隙水压力相当高。因此,软土地基上的建筑物的沉降过程也会比其它地基要长一些。第四,其他特性。软土的土层结构复杂,各土层之间的力学性能也存在很大差异。同时,因为软土的含水量高,导致其承载能力弱,极易发生变形。
2.水利施工中软土地基处理的方法
2.1化学固结法
对于我国传统地基处理的方式来说,已经不能够满足我国当前时代发展的需求,在这样的情况下,就需要进一步采取化学固结的方式,对软土地基进行科学合理的处理。而如果采取科学合理的化学材料,对软土地基进行改善和填充,不仅能够提供软土地基自身的强度,还能够进一步强化地基自身的功能。另外,在对水利工程软土地基处理的过程中,经常会采取一些人工合成材料和加固法以及灌浆方法等等。而对于不同软土地基的类型来说,需要采取科学合理的处理方式,在满足水利工程软土地基需求的同时,最终为工程施工质量奠定一个坚实的基础。
2.2排水固结法
在开展水利工程建筑施工的过程中,需要采取一些大型排水设备和设施,确保能够将软土地基的水分排除。另外,通过排水的形式,还能够降低土壤中的有机物含量和水分含量,这样不仅能够强化软土地基的承受能力,还能进一步保证软土地基的稳定性。但对于排水加固法来说,在实际使用的过程中,还存在一些较严重的问题,对于经过排水之后的土壤来说,土壤的质量会受到一些严重的影响,造成土壤自身的抗压性逐渐降低。所以,在这样的情况下,就需要对水利工程施工的状况进行全方面的考察,确保土壤中的水分含量具备合理性的特点。
2.3振动冲水法
依照相关调查数据显示,在不对软土地基处理的情况下,就需要对软土地基开钻钻孔处理工作。而在实际开展工作的过程中,需要依照相关标准和要求,确保能够为地基奠定一个坚实的基础。另外,对于这个施工技术来说,对各个施工流程的要求较高,在实际开展钻孔工作的过程中,由于软土地基的环境具备复杂性的特点,但其自身的难度也较大。
2.4换土法
在水利工程施工的过程中,如果遇到软土地基,就需要在条件允许的情况下,开展换土工作,对于这项技术来说,能够进一步推进我国社会经济的快速发展。但由于软弱地基自身承受能力较差,导致施工地基在施工的过程中,经常会遭受外界因素的影响出现变形的问题,但这样能进一步提高水利工程建设施工的质量。另外,在实际换土的过程中,如果不能够就地取材,就会提高整体施工成本,最终对水利工程进度造成影响。
2.5添加剂法
在软土地基处理的过程中,如果采取添加剂施工技术,需要将生石灰和水泥添加到软土层中,确保能够将软土层中的成本和土壤结构进行改善,从而进一步强化地基自身的强度。另外,当软土地基自身强度符合标准的情况下,就会进一步提高软土地基自身的稳定性。而在实际施工的过程中,需要将土壤和添加剂比例严格控制,从而进一步体现出添加剂自身的价值和作用。
2.6深层水泥搅拌桩
我国当前在开展软土地基处理工作的过程中,水泥搅拌桩施工技术是非常普遍的处理形式,采取这样的方式,就能够进一步提高软土地基自身的强度。
3软土地基处理技术在水利工程中的实际应用举例
3.1实例一
3.1.1工程简介。某大型水利枢纽工程,主要包括船闸、水闸、泵站等,位于三角洲冲积平原,软土深厚,含水量大,压缩性强,孔隙大。施工设计中要求施工中不能断流,且河道具有100m2以上的过水断面,所以施工中采用钢板桩围堰分三期进行水闸的施工。在水闸二期施工中发现建好的水闸底板底部出现向基坑内的渗漏,分析渗漏原因发现水利水利工程地基条件差,水流过水闸时压力较大,流速快,在强大水压下软土地基发生变形,因施工钢板与水闸底板并没有结合,因此发生沉降。
3.1.2处理及效果评价。分析工程实际情况,选择采用旋喷桩施工处理软土地基,该方法机械操作简单,施工方便,对环境影响小,可保证工程进度。通过旋喷桩施工形成连续墙体,起到有效的防渗作用,同时改善土体的水力渗透性,增加地基的强度。旋喷桩长度比防渗钢板桩底部长3m,钻孔桩桩位偏差控制在10cm以内,垂直度应≤1%,孔间距约0.8m。施工上采取跳打方式,避免对临近桩体造成破坏。经高压旋喷桩施工后,水闸二期施工中围堰基坑无涌水情况,并且开挖基槽可见旋喷桩形成的墙体,且桩周围土体固结良好。
3.2实例二
3.2.1工程概况
某水利工程所在地区的地层主要为第四系全新统冲积层、海积层和人工填土,岩性以杂填土、碎石、亚粘土、淤泥、亚沙土、淤泥质亚粘土等为主。工区断裂活动程度相对比较小,因此对工程建设质量的影响不大。地基软土一般过湿,含水量较大,以淤泥层为主。综合以上分析结果,该水利工程软土地基处理的目的层为淤泥层,淤泥层断面如图1。
图 1 某水利工程淤泥层剖面
3.2.2软土地基处理
针对该水利工程淤泥层的处理,首先是将地面平整,除去地表残余土层,然后根据施工工艺在相应的位置进行测量放线,以确定淤泥层处理的准确位置。具体处理过程如下:
(1)按照铺设宽度铺设第一层土工格栅;
(2)用装载机等进行山皮土填筑、并整平,达到设计规定的要求范围之内;
(3)在第一层土工格栅预留的包量上进行第二层土工格栅,并进行平整处理;
(4)按相应的比例将水泥、土进行配置,采用水泥搅拌搅拌桩法严格控制宽度、厚度等处理技术指标,然后铺筑改良土,如此循环,最终让软土地基的压实度达到规定要求。
结语
水利工程在我国现在的能源供给方面占据了较大的比例,而保证水利工程的安全性和稳定性是每一位水利工程建设者的责任和义务。在水利工程建设的过程中遇到软土地基是较大的建设挑战,我们必须做好相应的加固处理,减少软土地址问题对水利工程设施的影响,保证水利工程的稳定性和安全性。
参考文献
[1]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):107-108.
[2]曾伟伟.浅谈水利施工中软土地基处理的方法研究[J].江西建材,2017,(19):114-115.
论文作者:李沁茹
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第18期
论文发表时间:2018/10/25
标签:土地论文; 水利工程论文; 过程中论文; 土层论文; 地基论文; 水利论文; 水闸论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;