摘要:随着我国经济的快速发展和综合国力的不断提升,我国水利工程施工越来越受到人们的广泛重视。水利工程作为我国重要的一项基础设施建设,对于我国国家的发展起着至关重要的作用,在我国水利工程的建设过程中,软土地基处理的质量和水利工程的施工质量有着密切的联系,因此,对于软土地基处理的技术也受到了人们的广泛关注。本研究便是从这个角度出发,对软土地基的基本特征以及处理技术进行分析,以供参考。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
1水利工程施工软土地基的基本特征
1.1触变性
软土地基作为我国水利工程施工建设中的重要方面,有着自身的基本特点,其中软土地基主要的基本特征之一就是触变性。软土地基的触变性主要体现在软土地基是一种絮凝状结构的固态体,这种以沉积物形成的固态体有着较好的灵敏性。软土地基虽然有着较强的结构强度,但是由于其灵敏性较强,所以在当做地基进行使用时,如果对其的扰动较大,就会使得其结构受到破坏,这会严重的影响软土地基的使用效果。尤其是当软土地基在使用的过程中遇到振动、负载过大等现象时,容易因为这些因素导致软土地基出现滑动或沉降现象,这对于软土地基作为水利工程建设的基本方面是有着一定的影响的。因此,在软土地基的使用过程中,对于水利工程的建设要充分考虑其存在的触变性特征,从而保证水利工程建设不至于受到软土地基触变性的较大影响。
1.2孔隙较大
对于软土地基来说,其还有一个非常重要的基本特点就是孔隙较大。孔隙较大是软土地基存在的一个基本特征,其主要原因就是由于软土地基的含水量较高,所以软土地基的颗粒之间会因为水分的存在而产生胶结的现象,这对于软土地基的自身压实能力提出了较大的挑战,使得软土地地基的压实能力会有一定程度的降低,并且这会导致软土地基的颗粒之间存在较大的孔隙。软土地基的孔隙较大的基本特征使得软土地基在水利工程建设的使用的过程中需要花费大量的人力、物力和实践进行地基的压实,但是这个过程中往往也会因为软土地基的触变性使得软土地基发生滑动和沉降。因此,在利用软土地基进行水利工程建设时要充分考虑其孔隙较大的特点,从而保证水利工程建设不至于受到软土地基孔隙较大的较大影响。
1.3压缩性较高
除了以上两点外,对于软土地基来说,其还有一个非常重要的基本特点就是压缩性较高。软土地基的压缩性较高首先体现在软土地基有着较大的孔隙,并且含水量较高,这使得软土在压缩的过程中如果压缩的压力较大,就会使得软土地基出现下降的情况。其次,由于软土地基中存在较多的有机质,使得软土地基在压缩的过程中也容易由于压缩的压力过大而出现下降的情况,这严重影响了压缩过程中软土地基使用的稳定性。除此之外,如果软土地基的外在条件都不改变,那么软土地基的压缩性和塑性的取值的关系就较为密切,塑性值也成为影响软土地基压缩性的主要因素。因此,在利用软土地基进行水利工程建设时要充分考虑其压缩性较高的特点,从而保证水利工程建设不至于受到软土地基压缩性较高的影响。
2软土地基处理技术
2.1换填垫层技术
换填垫层技术适用于厚度在2~3cm左右的软土层,在施工时应先将表面的软土层挖除之后再将其更换为稳定性较高的材料。换填垫层的材料可以选择卵石、砂石等。此类材料具有自身密度高、强度高、透水性良好以及压缩性小等特点。不仅在强度上有所保障,在压缩性能与透水性上也能符合技术要求,也能更好地进行碾压密实,从而提升地基的承载力,减少其沉降程度,促进软土层的排水固结工作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体来看,质地坚硬的粗砂、碎石都可以进行选择,但不应混入风化料、软岩等其它杂物。如使用顶级砂砾,其颗粒不均匀系数应大于等于10;人工及砂砾石则需要通过密度实验确定填层材料的性能和密度。如果坑内有积水,应采用相应的排水技术先将坑内积水排除,清除浮土,做好地基区域的固定工作后,再加入填充材料铺平。另外,在换填工作结束后需要夯实地基,全面提升地基承载力与抗变性。在底层材料选择上,可以偏向于压缩性小的高强度材料,且当填充过程出现空隙,需选择透水性材料快速排水,促进软土地基凝结的同时,减少冻胀或膨胀土出现的涨缩作用。在具体的施工过程中,按照标准流程进行,做好材料的铺平工作与接头区域的处理工作,层和层之间错开一定距离。铺设材料方法选择夯实、碾压、水振等多种模式,并修建排水措施保持工地的排水系统处于正常,防止出现冲刷、淤泥堆积等现象。如遭遇雨季,可采取有效的预防措施,将现场清理的废弃材料妥善处理,并推挤在远离河道农田的区域。
2.2水泥土搅拌桩
水泥土加固的技术机理在于水泥加固土的物理与化学反应过程,它与混凝土的硬化机理存在着一定的差异,混凝土硬化是水泥在填充料中发生的水化作用与水解,凝结速度相对较快。水泥加固土当中,水泥掺量有限,最多占据加固土的20%,水泥的水解和水化反应也围绕一定活性的介质内进行,其强度增长的过程要比混凝土更加缓慢[2]。当前水泥土搅拌桩常见的布桩形式包括格构式与柱状。以格构式搅拌桩为例,一般在软土地基与粉砂中的效果较好。由于软土地基沉降一般是由于软土侧向变形而导致,有相关研究表明在软土地基中采用悬浮搅拌桩,软土侧向变形可以得到有效控制,减少软土层的沉降量。格构式布桩可以穿透软土层,将软土全部限制在基底范围之内。在实际施工当中还应该考虑到水泥土搅拌桩与其它管桩混合使用时的技术难点。建筑物地基反力差异较大,同一工程可能需要采取多种地基处理方案。为了保障不同建筑物相接处不产生沉降差,也应该在技术上进行优化。在建筑物地基应力相对较小的情况下,水泥土搅拌桩可以不设置褥垫层,对于土沉降计算参数的选择需结合实际工程状况决定,总体来看还应该全面地了解水泥土搅拌桩的质量,采用多种检测方法进行检测。
2.3灰土密桩法
该方法主要用于处理地下水位中含水量较高的黄土、杂填土等。一般该技术方案的处理深度较浅,处理深度宜为3~15m,过深则压实困难。通过在软土地基中填入灰土桩后,利用锤击将钢管打入土中侧向挤密土体形成桩孔,将管拔出后,在桩孔中分层回填2:8或3∶7灰土并夯实而成,与桩间土共同组成复合地基以承受上部荷载。可选用沉管(振动、锤击)、冲击或爆扩等方法进行成孔,成孔后将孔底夯实,然后用素土或灰土在最佳含水量状态下分层回填夯实。由于灰土质量轻,可以快速进入疏松土层,将其压入软土地基后,再与其它土层相接触后就可以弥补土层空隙,增强软土地基强度。但需要注意的是混合料需要搅拌均匀,并避免处理深度较深的软体地基,保障质量要求符合预期的地基强度数值。
3结语
综上所述,地基工程是水利工程建设中非常重要的一部分,加强软土地基处理技术有助于地基基础的安全稳定。对此相关工作人员应该做好地基处理工作,充分认识软土地基的特性和危害,从实际情况出发对地基工程进行科学的分析,选取适合本地区的处理技术,优化技术流程与施工工艺,提供人员技术水平,从多方面入手保证软土地基处理的有效性、合理性,推动我国水利工程建设的全面发展。
参考文献:
[1]顾玉兰,华璇,薄又凡.水利工程施工中软土地基处理技术浅析[J].绿色环保建材,2017(12):223-223.
[2]王清甫.浅谈在软土地基水利工程基础开挖与排水的解决方法[J].城市建设旬刊,2010(6):362-362.
[3]戴建龙,毛地卫.浅析水利工程施工中土坝软土地基处理方法[J].价值工程,2010,29(12):21-21.
论文作者:陈艳艳
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
标签:土地论文; 地基论文; 压缩性论文; 水利论文; 孔隙论文; 土层论文; 较高论文; 《基层建设》2019年第16期论文;