关键词:水利工程;软土地基;基本特点;选择因素
1.软土地基特征
软土地基通常指的是具有较高含水量的土质层。软土地基的基本分为以下几个特征:
1.1压缩性强
软土地基在进行压缩的初期,其压缩曲线呈现相对平缓的状态,而当软土地基的压力超过压力点的情况下,软土地基会呈现出下降的态势,严重时可能出现突然下降的态势。软土地基在所承受的压力过程中,压缩曲线整体上呈现出由渐变到突变的过程,这样使得软土地基具有较强的压缩性能。
1.2具有较大的孔隙
在同样的环境下,与普通的土质相比,软土具有较大的空隙,通常情况下下,软土空隙要比普通土质空隙大出30%左右。软土之所以会具有这样一特点,究其原因主要是因为软土具有较高的含水量,这样促使软体土质各颗粒之间的接触点出现胶结现象,从而失去了自身的土层压实能力,导致软土具有较大的孔隙。1.3软土地基具有较高的灵敏度软土地基较高的灵敏度主要体现在其触变性上。一旦采用振动的方式来破坏软土地基的土质时,就会很大程度的降低软土地基的强度范围,使其呈现出稀释状态。在实际的工程施工过程中,软土地基的这一特点会出现软土层侧面挤出以及土质沉降等现象。1.4透水性能差软土地基不仅透水性能相对比较差,其排水性能也相对比较差。软土地基在垂直状态下的渗水性能系数为10-7~10-5cm/s。由于软土地基的孔隙水压相对比较大,在一定程度上对地质沉降有着较大的影响,从而导致在自然沉降的条件下,软土地基要比普通土质地基沉降的时间长。
2.软土地基处理方法
2.1换填处理法。水利施工中软土地基的处理,主要采取的是换填处理法,其施工原理较为简单,即使用高性能的土质作为地基土,替换软土即可。换填处理法的应用,主要是使用大型机械设备,把地基内的软土质挖出,基于水利工程实际需求,选择符合等级标准的土质或者填料,来进行换填处理。完成换填后,则需要进行夯实处理,使用重锤或者其它机械设备,做好锤击夯实,确保软土地基的质量能够满足后期施工的要求。换填施工使用的材料主要为粗砂与碎石等,采取分层填充的方法,首层放置高强度碎石与矿渣垫层等,利用地层缝隙,提高地基的透水性,以确保水利工程施工的质量。中间层多使用灰土与素土,形成土垫层,提高地基受力的均匀度,进而提高地基的稳固性。第三层是砂与砂垫层,以便地基内气体能够排出,使得地基能够快速固结。
2.2化学固结法。在水利施工中进行软土地基处理,若软土地基较为严重,则可以采取化学固结法。化学固结法主要是利用化学材料,来改造与填充软土地基,进而提高地基承载性。常用的化学固结法,主要包括以下几类:(1)灌浆法。此方法基于电化学原理与电气原理,使用石灰石等材料,来对地基进行填充处理,通过化学反应,实现地基加固处理,进而提高地基承载力。(2)硅化加固法。此方法使用的是硅酸钠与氯化钙等,通过化学反应,实现软土组织黏合,进而生成凝聚物,凝聚物为胶状体。当软土凝聚后,则软土底层的硬度将会增加,使得地基的抗压强度能够得到有效提升,进而实现地基处理目标。(3)合成物填充法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用人工合成材料进行地基处理,即加筋加固法,在利用此技术时,要进行钢筋网敷设,通过夯实作业,使得合成材料和软土能够紧密结合,进而提高软土地基韧度,降低地基沉降的机率,进而提高地基稳固性。
2.3.排水固结法。水利工程软土处理施工作业中,利用排水固结法,进行基础处理,借助排水设施的作用,能够将软土地基内的多余水分导出,进而提高软土地基的稳固性与承载力。目前,水利工程施工中主要应用的排水固结法,主要包括水管排水法与砂井排水法。此方法对施工人员的技术水平要求较高,需要技术人员能够基于施工工艺标准,采取适当的施工工艺,基于水利工程诉求,合理优化施工工艺,以确保施工质量。
3水利施工中软土地基处理技术
3.1旋喷注浆处理技术
旋喷注浆处理技术指的是通过气压法、电化学法以及液压法等多种方法进行综合利用,从而将固化的浆液通过高速旋转的方式注入到建筑物以及地基介质缝隙之中。旋喷注浆处理技术的浆液包括硅酸盐类化学浆液、黏土浆、水泥砂、水泥浆以及黏土水泥浆液等等。在浆液进行高速旋转的过程中,采用定喷以及旋喷的方式,可以营造出水利工程复合地基。在水利工程施工过程中,采用旋喷注浆处理技术进行软土地基处理,不仅能够在一定程度上增强软土地基的承载能力,缓解软土地基沉降情况,而且也能在一定程度在增强水利工程软土地基施工质量。旋喷注浆处理技术主要使用于淤泥量较大、砂土、黄土以及黏性土质等软土地基施工当中。如果水利工程施工中软土地基中含有体积相对比较大的石块以及有机物时,采用旋喷注浆处理技术则需要检验其适用性能,从而确定是否可采用旋喷注浆处理技术。
3.2排水固结处理
排水固结处理的软土地基处理方式指的是,在水利工程施工过程中,借助相关的排水设施将软土地基中含有的多余水分排出去,从而能够提高软土地基的固结能力。从目前软土地基的排水方式上看,主要分为两种,即砂井排水与水管排水。在水利工程施工过程中,采用排水固结处理方式,不仅能够在一定程度上提高软土地基的承载能力,而且也能增强软土地基的稳固性能。
3.3换土处理
在水利工程施工过程中,换土处理是软土地基施工中使用的较为广泛的处理技术,并且也是施工相对简单的软土地基处理方式。与其他软土地基处理方式相比,换土处理具有自身的优势所在,符合可持续发展理念,同时也能在一定程度上促进我国水利工程企业可持续发展。在水利工程施工过程中,采用换土的软土地基处理方式,软土地基的土质不仅能够得到一定的改善,而且软土地基的强度也能得到一定的增强。换土处理最常用的替换材料分为两种,即灰土和水泥。在实际的替换过程中,施工工人只要严格按照水利工程施工要求进行施工,不需要借助复杂的施工技术,换土施工技术相对比较简单。用灰土以及水泥替换原土,不仅能够在一定程度降低水利工程施工成本,而且也能在一定程度上提高软土地基的稳固性以及承载能力,提高水利工程施工进度,保障水利工程能够在工期内高质量完工。
4结语
综上所述,软土地基处理方式作为水利工程最常见的施工技术,在实际的施工过程中,要以软土地基的基本性能为出发点,并且对影响软土地基的因素进行综合考虑,从而选择合理的软土地基施工技术,在保障施工质量的前提下,提高水利工程施工进度。
参考文献:
[1]刘阳.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].科技创新与应用,2015.
[2]陈敏.浅谈水利施工中软土地基的处理方法[J].科技创新与应用,2015.
[3]宋谦.探讨水利施工中的软土地基施工技术[J].中国水运(下半月),2014(8):182~183.
[4]古军,尚琨.水利工程中软土地基处理的施工技术探讨[J].陕西水利,2013(4):89~90.
论文作者:陆生林
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/20
标签:土地论文; 地基论文; 水利论文; 土质论文; 水利工程论文; 工程施工论文; 过程中论文; 《防护工程》2017年第18期论文;