摘要:随着科学技术的不断进步,我国的水利工程建设水平也在不断提高。软土地基处理是水利施工中的难点,与整个水利工程施工质量的优劣有极其密切的联系。为此,要关注和重视软土地基的处理,针对软土地基的具体情况,分析软土地基的含水量大、孔隙率高、压缩性强、强度较差等特点,采用切实有效的措施做好软土地基的处理,更好地保障水利工程施工的安全和质量。
关键词:水利工程;软土地基;处理方法
近些年,随着国民经济的快速增长,我国的水利工程建设取得了喜人的成就。软土地基处理作为水利施工的关键步骤,直接影响着水利工程的整体质量。因此,如何提高软土地基的稳定性以及承载能力显得尤为重要。
1软土地基概念
①软土地基其主要就是由软土所组成,在土壤当中软土是其主要的组成部分,组成软土地基的主要成分有泥炭和松软土等,此类土质自身的压缩性通常很大,强度非常的低,不能对其实施太大的压力,由于其自身的土质比价输送,水分量很大。在整体上可以看出,软土地基自身的表面强度非常的低,沉降速度也是非常的快,有着很好的压缩性等。②软土地质由于比较疏松以及强度很低,这样就使得软土地基的强度比较低,在实际的工程建设当中往往很容易产生塌陷以及崩裂等情况。还有一些软土地基主要是由淤泥质粘土所组成,有着很差的透水性。在实际的地基施工当中,对其水分很难及时的排出,在此基础上为了能够确保地基的稳定,通常可以采用排水固结法来实施排水工作,从而将软土地基的整体稳定性合理提升。
2水利施工中软土地基处理方法
2.1强夯施工技术
水利工程在施工建设期间,强夯施工技术被广泛应用在软土地基施工中,大大提高了地基的稳定性,在水利工程地基施工中应用强夯施工技术时,要根据施工现场实际情况选择施工的工具,通常要将夯锤吊到标准的高度上,使得下落力可以达到预期的目标,然后不断循环应用强夯施工技术,就可以在次次下垂的过程中实现夯实软土地基的处理,所以,我们容易发现强夯施工技术应用的优势在复杂的软土地基环境里面比较明显的体现。水利工程地基施工中软土地基比较常见,部分软土地基存在沉积现象,另外部分地基中杂质比较多,直接导致水利工程施工环境太过复杂,要是采取其他地基处理方法,能效发挥就会受到限制,但是强夯施工技术却可以有效改善这个问题,进而提高水利工程的施工质量。
2.2替换土法
在水利工程施工过程中,对于软土地基的处理通常采用替换土法,使土质的本身特性得以改变,从而较好地提升软土地基的质量。该技术采用施工机械设备将软土部分全部挖出,用水泥、灰土、中砂、粗砂、碎石、卵石等相对稳定的土质替代软土。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这些替代土质符合水利工程施工的要求,属于没有侵蚀性的压缩散体材料。换填完成后还要夯实换填地基,降低地基中软土的含量。根据水利工程施工的要求,换填土一般铺设三层,即砂和砂垫层、灰土和素土垫层、碎石和矿渣垫层。在具体的施工过程中要结合实际情况进行材料选择,充分发挥换填土的作用和效能。通过换填土,提升软土地基的抗剪强度、降低软土地基的压缩性能。施工的要点是要在填土层中预留一定的空隙,通过这些孔隙进行排水,以达到地基快速固结的效果和目的,较好地预防和规避低温季节地基冻胀的问题。
2.3排水固结法
该方法也是应用极其广泛的一种软土地基处理技术,具体操作施工方式是通过排水设施将软土地基中多余的水分排出,较好地增强软土地基的稳定性,提升其承载能力。通常来说,排水固结法适用于含水量较大、强度及硬度偏弱的软土地基,具体的实施方法主要有:(1)堆载预压法。在软土地基中预先设置部分砂井,在塑料排水带及上层建筑物的压力之下,挤压软土地基中的水分,以增强软土地基的强度。(2)真空预压法。预先在软土地基的内部设置横向排水设施,然后在其上铺设砂层并覆盖塑料薄膜,使软土地基的土体处于真空状态,在负压载荷的作用之下排挤出软土中的水分。(3)降水预压法。通过井点抽水的方式降低下水水位,在软土地基自身的质量压力下将水分排挤出来。相较换填土法而言,排水固结法相对复杂,要考虑水利施工的特点进行选择和应用,应注意以下几点:(1)堆载预压法可以采用上层建筑物自重进行预压或施工预压、部分超载预压的方式,实现排水固结。然而这些预压方法的选择要结合残余沉降量、固结值等情况确定。(2)真空预压法要注意使真空预压的边缘超出上层建筑物的基础,以确保预压效果。(3)降水预压法仅适用于含水量较小的软土地基,适用面有一定的局限性。为此要预先采集相关的地质勘测资料,获取真实全面的地质数据,制定切实可行、便于操作的降水预压方案,以达到预期的排水固结效果。
2.4深层搅拌法
深层搅拌法通常应用于土质为含水量高、承载能力弱的粉土、粘性土等软土地基的处理。深层搅拌法主要有喷浆、喷粉两种模式。其工艺流程为:先用搅拌机充分搅拌石灰、水泥以及地基软土,进而改变它们的形态,使其成为格栅状、柱状、水泥增强体等。深层搅拌法还可以用于提高粉细砂土质地基的稳定性以及防渗水性能。
2.5旋喷地基处理技术
旋喷处理技术在软土地基的处理中比较常见,但是其具有一定的限制性,在软土土层的有机成分含量比较高的部分,就不能使用这种方法了。物理旋喷处理技术是将注浆管深入到软土土层里面,然后随着注浆管的上升的同时,使用高速旋喷将混合加固物喷入到软土层内,进而形成喷柱或者喷桩,从而使软土地基的内部成分发生变化,来提高了其强度和稳定性。旋喷地基处理技术在实际应用时,用旋喷机来加工喷桩,可以加快转动的速度,然后根据水利工程的实际要求,把浆液用不同喷射方法进行灌注,慢慢加强水利工程地基的稳定性,这就是人工复合地基应用。这不单单可以增加软土地基的荷载能力,还有效优化了软土地基,使得应用能效和预期目标的高度相符,目前水利工程的需求在不断增加,使得浆液的类型呈现出多样化的特点,那么要根据水利工程实际情况来选择适合的地基处理方法,由于旋喷注浆技术受到了技术特性直接影响,比较适合应用在黄土与粉土等软土地基中,然而,这种方法的应用也存在局限性,对那些富含有机质的软土地基加固效果并不很理想,所以,我们在选择软土地基处理方法时,要根据软土地基的特点进行可行性的分析。
2.6真空压顶法
真空压顶法主要适用于土质结构为粉土、杂填土等土质的地基处理。其工作原理如下:在地基中加设互相保持垂直的排水道以及砂垫层,并分别在它们上边覆盖密封性较好的封膜,通过抽气以及排水的过程,形成负气压环境,从而减少排水固结所需时间。实际施工过程中,排水道通常为塑料排水带,封膜通常为线性聚(氯)乙烯薄膜。
3结语
软土地基处理是水利工程施工的重要环节,其处理效果对水利工程的整体质量有着最直接的联系。由于软土含水量高、孔隙大、承载能力弱等因素的干扰,软土地基处理的实践施工过程具有一定难度。因此,相关人员要做好施工前的准备工作,仔细勘察地质条件,因地制宜,对施工方案进行最优化选择,实现提高地基稳固性以及承载能力的目的,为我国水利工程事业的可持续发展提供可靠推助力。
参考文献
[1]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.
[2]崔方方.探究水利施工中软土地基处理技术[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(28).
论文作者:张跃超
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; 地基论文; 预压论文; 水利工程论文; 水利论文; 土质论文; 强度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第18期论文;