摘要:我国很多地区都存在着大面积的软土地基,在水利工程施工过程中也经常会需要在软土地基上进行。实际施工期间,必须根据软土地基的具体特征以及水利工程施工的设计规定,确定最佳的软土地基处理工艺。只有因地制宜的开展软土地基处理工作,才能够使软土地基的承载性以及稳定性得到显著的提升,更好地提高水利工程施工的质量。
关键词:水利工程;软土地基;处理方法
水利工程的建设工作本身就是一项十分复杂、系统的工程,其本身为往往会涉及诸多内容,其中软土地基作为关键的环节之一,对于整个水利工程的质量和安全具有很大的影响,必须要不断地推动软土地基处理技术创新,才能够真正的提高水利工程的质量和安全。
1软土地基的基本概念和重要性
1.1关于水利工程软土地基的基本概念
水利工程的软土地基主要就是指工程基层部位的主要构成部分是软土,软土地基主要包括了松软土、泥炭以及质土等,因此软土地基中含有大量的水分,土质比较疏松,无论是稳定性还是质量都比较差,并且其本身的压缩性比较强,会直接影响到水利工程软体地基的抗压性,无法承受水利工程的压力。水利工程软土地基本身具有诸多特点,比如透水性较低、强度较低以及沉降频率比较高等,通过多年来的实践经验表明,我国软土地基处理不当的情况发生率比较高,直接影响到水利工程的质量和安全。
1.2软土地基处理技术在水利工程中的重要性
对水利工程中的地基进行处理,可以有效改善地基透水性。这是因为在建筑物下部结构地层下面存在一定水流运动,所以会对地层以上地基结构产生一定压力,为降低压力对建筑物结构带来的影响,就必须要采取相应措施对地基进行处理。建筑物地基需要承受来自上部结构的承载力,如果不进行地基处理,就可能会产生严重的地基土沉降。所以采取相应措施可以改善地基压缩特性,降低地基土沉降速度,同时可提高地基模量。地基抗剪强度关系着地基稳定性,所以对地基进行处理可以增加地基抗压力,改善地基剪切特性,从而减少剪切破坏和压力破坏。此外,地基处理还可以提高地基抗震强度,减少地震液化作用带来的不利影响,改善地基动力特性,消除或减少湿陷性土和膨胀性土的特性。
2在水利施工过中处理软土地基的方法
2.1换填法
实际的水利工程施工期间,采取换填法来对软土地基进行能够取得很好的效果。这一处理方法是将软土地基的土层换成与施工标准相符的土质,进而提高软土地基的稳定性以及承载性,为后续的水利工程施工打下一个良好的基础。首先要想使水利工程软土地基的稳定性得到进一步的提高,可以在软土地基的施工现场先铺设矿渣垫层以及碎石层,这样可以有效提升软土地基的透水性,防止后续施工期间产生不均匀沉降的问题,使水利工程的整体质量得到更好的保障;其次再铺设素土层和灰土垫层,在水利工程整体的水利工程荷载比较大时,这一层便可以很好的对桩间土和桩体进行平衡,两者可以一起承担荷载,使得水利工程的软土地基层能够平衡受力,工程整体的稳定性和牢固性也能够有明显的提升;最后再铺设一层砂垫层,砂垫层的主要功能是将淤泥土质内部的气体以及水分都彻底的派出去,这样便能够使软土地基很快固结,土层的承载力也能够有所提高。不仅如此,水利工程软土地基施工期间,还应对施工现场的实际情况进行分析,可以结合实际情况适当的调整工作方法,这样才有利于更高效的处理好软土地基问题。
2.2化学固结法
在实际的水利施工过程中对于软土地基的处理如果是换填管理法以及物理旋喷法都不能够达到想要的效果,这时候不妨试试化学固结法。化学固结法顾名思义就是在处理软土地基的过程中合理的利用化学材料对其进行改造和填充来让软土地基的承载力以及强度都能够达到水利工程的要求,进而确保水利工程的施工质量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆灌浆和人工合成材料加筋加固这两种方法在化学固结中很是常见,灌浆就是往软土地基中填充石灰石等化学材料,在结合电化学以及电气技术将软土地基的强度进行加固;人工合成材料加筋加固法是将高强度人工合成的化学材料填充到软土地基中,并利用高压使其与软土地基中的土壤紧密结合起来,以此来达到软土地基承载力加强的目的。
2.3排水砂垫层法
在水利工程软土地基的施工中,排水砂垫层法是使用频率较高的一种方法,在泥炭、淤泥质粉土、淤泥质黏土等含水量高的土中常常会使用这一处理方法,将软土地基中的软土换填后,软土地基的压缩性便会降低,土层和土质的强度以及承载性能也会有明显的提升,更好地保证水利工程的质量。除此之外,施工企业在确定软土地基砂垫层的材料时,要尽可能使用强度和缝隙都比较高的材料,可以是鹅卵石、粗砂等。在保证软土地基的透水性符合要求后,便可以更好的提升土层的强度。对砂垫层进行填充工作时,必须先将地基基坑固定好,并保证砂垫层材料得到了充分的搅拌,这样才能够保证地基土层铺设的均匀性,还要多次开展夯平和夯实工作。另外,要对水利工程软土地基进行排水处理,并进行引水槽的施工,这样才能够确保水分的及时渗透,并预防水分倒流问题的出现。
2.4预压砂井法
预压法主要需要排水和加压系统的配合,促使地基中的孔隙水排出来,常用的排水系统主要有水平排水垫层以及排水砂沟等,加压系统主要包括了堆载预压以及真空预压等。当堆载预压和真空预压联合使用的时候就成为真空联合堆载预压法。可以将加固范围内的植被和表土进行清除,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,能够改善加固地基排水的基本环境,然后在砂垫层上铺设密封膜,通过真空泵将密土膜内的地基气压进行抽气,其本身的加固时间比较长,抽真空处理的范围有限,更加适用于工期要求比较宽的淤泥土质。
2.5强夯法
强夯法主要就是通过80kN以上的夯锤对土地进行夯实,通过夯实之后的土体本身孔隙受到了压缩,夯点周围所带来的裂隙能够为孔隙水的排除提供了方便的通道,有利于土的固结,从根本上提高了土的承载能力,夯实之后的地基会减少因为荷载而出现的压缩变形现象,强夯法主要适合河流冲种层,滨海沉积层等软土地基。
2.6加筋加固法
因为地基需要承受外部结构的压力,在水利工程施工中,为使软土地基可以承受外部结构压力,可以在软土地基中加入土工合成材料,也就是在砂垫层中间铺设这种材料从而可增加地基土的抗剪强度,提高路堤稳定性。另外,这种材料强度较大,可以调整上部荷载,使沉降均匀,这样复合体承受一部分压力,使地基受力变小,路堤中心沉降也明显降低。总之,通过合成材料加筋加固的方法可以降低地基总沉降,加快软土固结作用,从而使沉降加快,减少后期沉降,这样地基就可以承受更大的建筑物压力。
3结语
通过对在水利建设过程中处理软土地基重要性以及技术的了解,为了保障水利工程的施工质量以及施工过程中人员的安全,在实际的水利工程建设过程中要根据实际的情况制定合适的方案来对软土地基进行有效的处理,只有这样才能够真正的让软土地基达到水利工程的施工标准,进而保证水利工程的施工质量。
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论文作者:史勇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/23
标签:土地论文; 地基论文; 水利工程论文; 预压论文; 水利论文; 方法论文; 强度论文; 《基层建设》2019年第2期论文;