水利工程施工中软土地基处理技术探讨论文_高艳梅

水利工程施工中软土地基处理技术探讨论文_高艳梅

河南省豫北水利勘测设计院汕头分院 515000

摘要:水利工程施工环境特殊,对施工技术有严格的要求,必须保证各项施工工艺的规范性,确保施工结果满足专业要求。随着水利行业的发展,施工技术也在不断更新,可以在保证施工质量的同时,降低施工难度。其中,软土地基处理一直都是水利工程施工难点,软土具有压缩性高、强度低、含水量大等特点,施工作业难度大,需要提前对现场进行勘察,确定施工要点,编制可行性高的施工方案,提高施工综合效果。本文就水利工程软土地基施工技术进行了简要分析。

关键词:水利工程;软土地基;施工技术

地基施工是水利工程建设管理关键点,对整个项目施工质量有着重要影响,对施工技术和工艺有严格要求,尤其是软土地基,施工前需要对现场进行全面勘察,确定水文地质特点,从实际出发进行施工方案设计,提高施工作业效率与质量。对于软土地基来说,其施工难度更大,如果所选技术不合理,处理结果不当,很容易出现结构变形或断裂等问题,情况严重的甚至会出现安全问题。因此需要总结以往施工经验,从实际需求出发,选择切实可行的技术与工艺,提高软土地基处理效果。

一、软土地基特点分析

1.低透水性

软土地基抗剪强度均在20kPa以下,自身透水性比较低,一般垂直方向水渗透系数为10-7~10-5cm/s,地基排水性差[1]。并且地基具有较大的孔隙水压力,这样对地质沉降产生的影响更大,使得地基上建筑工程沉降所需时间更长。

2.高压缩性

软土地基压缩曲线具有典型性特点,开始阶段比较平缓,而到压力超过一定限值后,便会大幅度的降低。且在压力过后还存在一个突然降低阶段,地基在经历过这整个阶段后,压缩曲线斜率便会进入到一个渐变的状态。

3.大空隙率

如果是同样条件的环境,与常规地基土质相比,软土空隙更大,基本上会比普通泥土空隙大30%左右。此类特点主要是因为软土含水量过大,导致土质颗粒间接触点出现胶结现象,与普通泥土相比,因缺少土层压实环节,而造成土质孔隙率较大[2]。

4.高灵敏度

于软土地基来说,灵敏度主要集中到触变性上。通过振动来对原状土进行处理,即造成土质结构破坏时,会使得软土地基强度大幅度的降低,甚至会达到稀释状态。这样对水利工程软土地基进行施工时,如果所选施工技术不当,对地基处理不到位,将会出现侧面挤出或土质沉降等问题,而降低工程施工质量。

二、水利工程软土地基施工影响因素

1.环境因素

水利工程施工环境具有特殊性,施工作业操作难度大,且容易出现质量问题,而导致工程施工结果达不到专业要求。在进行项目施工时,面对不同环境,所适用的施工技术与工艺不同,需要结合实际情况来选择对应的技术,并编制可行性高的施工方案。在实际施工时,应由专业人员利用仪器设备对施工现场进行勘察,掌握地质环境特点,根据勘察数据对附近地理环境进行综合、充分考虑,将结果作为施工方案编制的依据,保证所选软土地基施工技术应用的合理性。

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2.时间因素

施工工期也是影响工程施工效果的重要因素,为保证施工效果,需要总结以往成功经验,根据施工环境特点,以满足工程建设要求为目的,合理规划施工工期,安排好各道工序,保证施工活动可以顺利进行[3]。对于水利工程软土地基来说,所选处理技术不同,最终施工结果存在明显差异。例如选择重压施工技术与添加剂技术相比,所选沉淀与反应时间不同,这样就会对后续作业产生影响,而决定整个施工工期。因为软土地基施工的特殊性,如果所选技术不合理,所需作业时间更长,会对整个项目施工活动产生影响,需要提前做好时间安排,提高施工综合效果。

3.作业因素

作业工程量也是影响施工效果的关键因素,现在水利工程规模不断增大,作业项目更为集中,如果遇到软土地基环境,大规模的施工作业难度更大,对技术操作要求更高。例如换填土材料总量要求多,所需投入的时间、人力、物力和财力更大,将会在根本上造成成本增加。另外,对于比较厚的软土地基,为提高作业效率多选择用重压技术处理,但是地基底部结构坚固性、稳定性不能保证满足专业要求,而降低施工质量。

三、水利工程软土地基施工技术要点

1.排水固结法

对水利工程软土地基进行施工处理,即利用专业技术并搭配设备,将软土地基中含有的多余水分去除,为下一步地基的固结处理打好基础。目前常用的排水固结方法主要有水管排水和砂井排水两种,应根据施工难度与成本造价来选择,处理后可以明显提高地基承载能力,强化软土地基结构稳定性。如果选择用此种方法进行软土地基施工,要求施工人员具有丰富的实践经验,可以控制好每个施工细节,严格按照专业规范进行操作,保证施工结果满足专业要求。

2.高压喷射注浆法

应用高压喷射注浆法进行软土地基施工时,将可以固化的浆液灌注到地基间缝隙中,然后增大旋转速度,对浆液进行摆喷、定喷、旋喷等喷射方式处理,最终形成一个人工复合地基,来提高地基结构承载性能,控制沉降量。高压喷射注浆法常用浆液种类比较多,如常见的粘土浆、粘土水泥浆、水泥浆,以及其他树脂类、硅酸盐类化学浆液材料等,可以根据实际需求来选择合适的材料种类,充分发挥材料所具有的功能[4]。选择应用此种方法进行水利工程软土地基施工时,如果施工现场含有大石块或土层有机物质,需要提前进行检测,确定是否可以应用。就实践经验来看,高压喷射注浆法多应用于淤泥量大、土质成粉性以及黄土、砂土、粉土等软土地基环境中,具有明显的加固效果,可以有效控制地基沉降量。

3.换土垫层法

如果软土层厚度比较薄,可以选择用换土垫层法进行处理,即应用沙壤土、灰土粗砂、水泥土等来对软土进行换填,达到提高地基结构稳定性与承载性能的目的。其中要注意,选择应用换土垫层法施工时,需要在换填后进行压实处理,并检测压实效果,保证换填后地基结构具有良好的支持力,避免水利工程施工后出现变形情况。施工时将对施工不利以及地基基础底面软土部分挖除,然后换填高强度、高抗侵蚀性以及抗压缩性的材料,如灰土、碎石、砂砾等,采取分层换填的方式,并进行碾压密实施工,保证土层具有较高密度,达到专业施工要求。

4.加载预压法

在水利工程施工前,对软土地基进行预压负载,并对地基进行压实与固结施工,通过改变软土地基土层结构来提高其强度。将预压负载力卸下后,便可以进行水利工程施工,可以提高地基结构稳定性,减少变形情况的发生。应用此种技术施工,主要是利用建筑结构自重作用,对渗水性比较低的土层结构,可以选择用塑料排水板、普通砂井或者袋装砂井等方法在地基中设置垂直排水路径,减小土层排水距离,缩短排水固结所需时间。

结束语:

软土地基处理作为水利工程施工管理要点,因施工环境特殊,需要提前进行现场勘察,并根据勘察结果来选择适当的处理技术,对软土地基进行处理,争取提高其承载力与稳定性,减少结构变形与断裂等病害的发生,确保施工效果满足专业要求。施工时要严格按照设计方案来操作,保证各环节施工的规范性,避免因违规操作而出现质量问题。

参考文献:

[1] 代建兵.水利施工中软土地基处理技术[J].中国水运(下半月),2013,v.1308:223-224.

[2] 冯是明,邹福华.水利工程施工中软土地基处理技术[J].水科学与工程技术,2013,No.17702:78-80.

[3] 陈志山,叶新明,施汝平,陈兵.探究水利施工中软土地基处理技术[J].科技经济市场,2015,07:14-15.

[4] 周恩顺.水利施工中软土地基处理技术探讨[J].中国水能及电气化,2016,No.13203:18-20.

论文作者:高艳梅

论文发表刊物:《基层建设》2016年7期

论文发表时间:2016/7/7

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