摘要:我国经济技术的发展推动了水利工程建设的进步。水利工程建设中,对地基的处理是整个施工项目最为重要的。在水利工程建设中处理好软土地基技术,确保了施工的进度,对工程的质量有保障。该技术的处理方式较多,要根据施工现场情况选择合适的处理技术,从而进一步推动软土地基技术的实质性发展。
关键词:水利工程;工程施工;软土地基
引言
水利工程的建设相对于其他工程建设有着较大特殊性,多数均在海河等水量较大的位置建设,而这些位置通常情况下,由于长期受到了海水、河水的浸泡导致土质总体较软,水利工程地基呈现出软土地基的特点,严重制约了水利工程施工水平的提升,因此,对水利工程施工中软土地基处理技术进行分析有着较为重要的意义。
1软土地基的概念及特点分析
软土地基一般是黏土、粉土等颗粒构成,具有松软度高、空隙大的特点,包括有机质土壤、泥炭、松散砂等成分,容易发生沉降状况。其主要特点分析如下。第一、触变性,软土地基的该特点是指未发生破坏状况下,一般软土未固态,一旦受到破坏会变为流动性状态。第二、低透水性,软土在高压状况下,其压缩系数的数值大,易发生建筑体的沉降变形。当垂直方向的压力高于0.1MPa状况下,对应压缩变形更加明显,会发生建筑体大范围的沉降状况。第三、沉降速度高,软土地基的沉降速度一般与地基负荷息息相关,负荷高、沉降速度增加,相同地质条件下,建筑体高度越大,对应沉降的速度会越大。第四、不均匀性,软土地基包括微小颗粒物、高分散颗粒物,二者密度存在一定差异,在外界受力影响下,其沉降变形的受力状况不一致,产生较为明显的不均匀性,导致软土地基的建筑体会发生一定程度的裂痕裂缝状况,甚至会产生安全隐患威胁。
2软土地基施工技术
2.1排水固结法施工要点
排水固结法是水利施工软土地基常用的处理方式,可以有效解决软土地基的稳定性问题和地基沉降问题。排水固结系统主要由加压系统及排水系统组成,排水系统可以利用软土地基本身具有的透水性能进行集中排水,这是处理软土地基的最重要方法之一。根据加压方式的不同,排水固结施工法又可以分为真空预压、联合加压、降水预压、超载预压四种方式。真空预压法是在需要加固的软土地基表面先铺设砂垫层,然后埋设垂直排水管道,再用不透气的封闭膜使其与大气隔绝,薄膜四周埋入土中,通过砂垫层内埋设的吸水管道,用真空装置进行抽气,使其形成真空,增加地基的有效应力。降水预压法是在软粘土中设置竖向塑料排水带或砂井,上铺砂层,再覆盖薄膜封闭,抽气使膜内排水带、砂层等处于部分真空状态,排除土中的水分,使土预先固结以减少地基后期沉降的一种地基处理方法。超载预压法是处理软粘土地基的有效方法之一,但超载预压法的传统设计计算方法对超载比的大小和超载作用时间的长短,即超载预压的阈值问题并没有很好地解决。在水利工程的具体建设过程中,可以根据工程量情况来选择具体的施工技术。
2.2深层水泥搅拌桩施工技术
2.2.1施工准备工作注意事项
在进行深层水泥搅拌桩施工前,应将施工现场的杂物清理干净,并做好施工现场的平整工作,选择好水泥,同时确保施工机械的稳定性,做好机械验收工作及试桩工作,确保施工设备在施工中正常、完好地使用。
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2.2.2施工过程中注意事项
在深层水泥搅拌桩施工过程中,除了遵循施工工艺要求之外,还应保持管道畅通无阻,在开钻前采取措施对管道进行疏通,施工中保持好水泥搅拌桩体的垂直度,并加强对成型搅拌桩的检查,成型搅拌桩投入使用之前,应对搅拌桩质量做好严格检查,保证搅拌桩可以正常使用。
2.3化学固结法
在一些特殊的软土地基中,传统的处理方法很难起到较好的效果,所以采用化学固结法。化学固结法是指用化学材料填充地基,实现对地基的改造,进而提升其强度,减弱其压缩性,使地基能满足水利工程施工的要求。一般而言,化学固结法主要有三个方面的内容,具体如下:(1)灌浆。利用电化学和气压的原理,在软土地基中添加石灰石等,使之发生反应,实现对淤泥粘性土的加固,进而增加软土地基的强度。(2)合成材料填充。在软土地基的处理中,还可以将人工合成的材料填充在其中,然后通过夯实将合成材料和软土紧密结合在一起,增强软土地基的韧性。同时,合成填充材料还可以减缓软土地基的沉降,保证地基的稳固性。(3)硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土组织黏合在一起,生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加,抗压强度也有所提升,可以达到软土地基处理的效果。
2.4换土处理技术
换土处理技术在水利工程项目中应用较为广泛,属于操作简单的方法,满足国内可持续发展的理念,优势效应较强。借助换土法进行水利软土地基的处理控制,可切实推动水利工程的稳定进步。一般在工程条件允许的状况下,借助换土操作可提高软土地基从处理效果,充分改善软土地基的土质,提高了地基的施工质量,便于提高地基强度。水泥、灰土作为水利施工中常用的换土替换材料,实际替换行为中可根据施工规范进行严格的操作处理,不需进行其他复杂技术进行处理操作难度大幅度降低,对地基稳定性的提升具有积极影响作用,可根据施工进度进行有效控制处理,保证工程如期完成。
2.5其他处理技术
振动水冲法是根据相关的要求,在地基上钻孔,然后再将之前准备好的砂石、水泥等物质,注射到已经钻好的孔内。利用振动水冲法,一般不会要求在施工前进行排水作业,在注射完之后,再利用分层夯实法,把所填的水、沙石等物质夯实,进而稳固软土地基。当软土地基的沉降量不大时,就可以利用加筋法,在填土过程中要用土工布垫隔,这样能够增加侧向约束,使载荷分布得比较均匀,从而提高了软土地基的稳定性。还应该用土工布摊铺覆盖,这样做能够提高地基的刚度,有利于地基积水的排出,便于地基边坡的维护。在水利工程的施工中,如果软土地基的土壤水分含量比较大,土层也比较厚时,就可以采用预应力管桩与钢筋混凝土桩等桩基法技术。硅化加固法是利用注浆管,把氯化钙溶液和水玻璃溶液注射到软土层之中,注浆管的侧壁有许多网状的孔眼。这两种溶液在混合之后会渗入软土层之中,在发生化学反应之后,便能产生一种胶凝物质,它可以活化土颗粒的表面,也能够使土颗粒胶结固化,因此能够增强软土地基的坚固性。利用硅化加固法的同时,也可以利用电渗技术进一步扩大软土地基的硅化范围。人们也经常将这种方法叫做电动硅化法。
结束语
水利工程施工在处理软土地基时,可以根据施工现场的具体情况,综合地分析土壤的特点、经济因素,以及周边的环境,采用换土法、旋喷注浆处理技术、排水固结处理技术、添加剂处理技术、桩基法、硅化加固法等等,从而改善软土地基的土质,提高软土地基稳定性和坚固性,保证水利工程施工的质量。
参考文献:
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[3]李军.水利工程施工中软土地基处理方法研究[J].中国高新技术企业,2015,19:136-137.
论文作者:柴元亮
论文发表刊物:《基层建设》2017年第30期
论文发表时间:2018/1/7
标签:土地论文; 地基论文; 预压论文; 水利论文; 技术论文; 水利工程论文; 工程施工论文; 《基层建设》2017年第30期论文;