水利施工中软土地基处理技术论文_李志科

水利施工中软土地基处理技术论文_李志科

佛山市禅城区水利投资建设有限公司

摘要:自从我国加入WTO,不但在经济、政治各个领域都取得了显著成效,在水利工程中也有着卓越发展,尤其是施工技术与规模的不断进步。社会的发展离不开水利工程,其不仅为我国社会的经济发展注入了动力,同时也加速城市化进程。在水利工程的建设中往往会针对不同的地质结构选择不同的地基处理技术,而软土地基处理技术就是一种常见的地基处理技术。在城市化过程的加速中,软土地基处理技术的问题日益暴露,严重阻碍施工技术,甚至危害社会的稳定发展,本文就通过文献参考法、逻辑分析法等对软土地基的特点以及水利施工中软土地基处理技术进行分析。

关键词:水利施工;软土地基;处理技术

引言

软土地基如何处理关系着整个水利工程的质量和造价,软土地基土层处理更是一项技术含量高的基础施工。由于水利工程建设有利于农业的发展和人民生活,建国以来,我国的水利发展就十分迅速,很多地区都在进行水利工程建设。根据水利工程的特点,工程所选的都是一些土质较软的靠近水源的地区,结构松散稳定性差。因此,如何在软土地基上进行水利施工,保证工程进行的顺利和质量,是水利建设中的重要问题。

一、软土地基处理技术的对照因素

1、水利施工质量的标准因素:由于不同地区的发展现状有着明显差异,在水利工程技术方面也参差不齐。根据不同地域水利工程质量标准,选择不同的软土地建设方法,尤其是需结合该地区的发展现状、水力资源、施工标准、施工用途等进行处理,才能保证土地处理的适用性与合理性。

2、施工总量因素:在施工总量大的软土地基中,适合采取换填法进行软土地基处理,此方法虽较为方便,但成本量较大;在较厚土层的软土地基中,往往采用重压法,这样的方法也有其不足之处,在于无法对软土地基底部的稳定性进行确定,增加处理难度,形成误差。

3、施工环境因素:环境是制约施工的重要因素之一,且为不可抗力因素,只能根据不同的环境选择不同的处理方法。在施工的过程中,往往需要克服外界地理环境的制约,如在较为平坦的平原地区,采用盆地和山地地区的施工技术最为适宜。

二、常见的水利工程软土技术

1、加筋土法

加筋土法即将高强度抗拉能力的拉筋埋在土层中,使图层与拉筋形成组合体,土与拉筋的摩擦力形成较为稳定的整体。该方法较为方便,在较为容易变形的土层中,横放入具有一定抗拉能力的钢筋,可以有效防止软土地基裂开,通常拉筋由中碳钢、合成树脂等材料制成。

2、灌浆法

灌浆法是将可以固话的浆液注入到软土地基层中,尤其是对于有裂缝和空隙的土层,这个过程中使用填充、挤密或渗透的方式,根据液压、电化学或气压的原理进行,可以有效防渗、堵漏、加固,减少渗流量,堵截流水和提高土层的稳定性,提高地基承载力。其中灌浆法又分为五种:挤密灌浆、电动化学灌浆、渗透灌浆、劈裂灌浆、充填灌浆。过程中应注意均匀注入,否则导致地基差异性明显。在水分多的土层中,使用该种方法,堵漏防渗作用显著。

3、换填法

换填法是将土层地面下的软弱土层挖掉,将施工材料进行填充,此过程中使用人工或机械法,需注意的是垫层的设计,对于垫层设计来说,其目的是为了明确垫层的宽厚度及其材料的选择方向,形成良好的地基基础。垫层的宽度一般按照应力扩散角进行选择,以超出地基地面边缘的一段距离为宜,垫层的厚度比基地宽度大四分之一为宜。换填土处理技术即通过相关设备仪器,将不符合要求的土壤更换成较硬的岩石,比如鹅卵石,沙石等,明显改变软土壤的硬度和透水性,再用设备进行土壤夯实,增加其硬度,增强地基的可靠性。

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4、添加剂法

利用添加剂法处理软土壤通常由于软土壤的硬度不够,一般选择石灰石,水泥等进行添加,可以有效改变土壤的结构,将松软的土壤变成硬度较大的土壤,或者是凝固的土壤,通过这种处理技术可以提高土壤的稳定性、坚固性和承载能力,在此过程中,需特别注意添加剂的用量问题,过多或过少都会影响土壤的结构功能,从而导致实验结果存在误差。需根据实际情况进行添加,对于过于潮湿和过于干燥的土壤都是不成功的,严重破坏了土壤水分平衡。

5、硅化加固法

所谓硅化加固法,顾名思义,是将硅酸钠溶液注入土层中的方法,使用工具便是带孔的金属灌注管,且需考虑压力条件,在适宜的条件下进行硅化加固法可提高效果明显性。加固过程中通过一种凝胶物质的产生可增强土壤颗粒的联结。土壤联结性的增强提高土壤稳定性与不可变性,改善土层强度,强化软土地基。

三、水利工程软土地基处理技术

1、强夯处理技术在水利工程中的应用。水利工程中,土壤的主要成分是黄土和沙土,需要通过用夯锤将土壤夯实,强化地基,提高土壤承载力。比如某水利工程,它的土壤结构比较特殊,以粘砂土为主要成分,其中细砂土和重砂土分布不均匀,所以综合各种影响因素,工程师们决定使用夯锤将土壤夯实,并选择了夯实能力为300kN.m的夯锤,进行3-4次的夯实处理。试验表明,经过夯实处理的土壤有效的减少了变散变松的现象,使得土壤硬度能符合水利工程的各种要求。

2、井点降水处理技术在水利工程中的应用。有些土壤位于地下水上部,地下水水位过高,造成土壤土质较松散。这种处理技术的优点就在于降水效果很好,并且施工成本比较低,施工很快,大大缩短了施工时间。但这种处理技术的缺点是当水利工程处理过程中桥涵较多时,需要设置很多的井点,造成施工比较麻烦,并且造成了施工成本的提高。井点降水处理技术的主要原理如下:在地下水水位较高的地方设置井点,再利用抽水设备将多余的水抽出来,按照一定工程程序减少土壤中的水分。

3、排水处理技术在水利工程中的应用。排水处理技术主要包括:塑料排水板法、矿井排水法、挤密砂桩法等。将地基表面的软土壤全部清理,增加地基的强度。矿井排水法就是用预压砂井对软土地基进行处理,提高土壤的排水性,同时促进地基快速的沉降,使软土变成硬土,加强坚固性。但是它的缺点在于工作量很大,需要大量的人力物力的投入。

4、排水砂垫层处理技术在水利工程中的应用。排水砂垫层处理技术的工作原理是:在水利工程地基的最底部铺设一层砂岩,这样做的目的在于为软土壤构造一个排水通道,因为软土壤层的上部施工不断进行,重量不断增加,就会造成软土壤板结,使地下水排不出去。砂岩具有很好的排水性,铺设一层砂岩,地下水就可以通过这一层砂岩排出。在排水较多的地方,砂岩的铺设厚度要严格控制,一般厚为0.6-1米之间。同时为了增强砂岩层的排水效果,在施工过程中,可以在砂岩表面铺设一层粘砂岩,粘砂岩具有很好的隔水效果,以保证地下水可以顺利排出,而不会出现返渗。

四、水利工程软土地基处理技术的注意事项

1、注重理论与实践相结合

在施工过程中,首先需要掌握扎实的理论性知识,没有理论的实践无法进行,同样,没有实践的理论也不能更好的应用。在软土地基处理技术中,首先需了解当地情况,通过资料的查阅或实地考察,获取有用的知识,其次,根据土地基地的数据进行处理,将不符合真实情况的进行完善。其次将实验与数据相结合,通过准确的数据引导,可提高实践过程的可行性与合理性,减少很多不必要的麻烦,有效防止失误的发生。

2、合理规范施工处理技术

水利工程软土地基施工技术注意项目包括砂垫层和砂石垫层的换填,深层石灰搅拌桩的施工,其中对于砂垫层和砂石垫层换填过程中,由于软土地基的不稳固性质,为了应对这样的情况,采取砂砾石的铺设做到稳固地基的作用。同样在石灰搅拌桩的施工过程中,首先是对于石灰材料的选择,其次对于石灰材料质量的检测,只有严格规范施工的每个步骤,包括流程的精心筹划、材料的选取与运输、地基施工、施工评价等,才能加强对软土地基重要环节的管理。可以说,合理规范施工技术对整个工程的运作有着不可小觑的作用。

3、实地勘察

根据不同地域的差异性,其发展情况、技术条件、气候情况等都有其异同,尤其是对于工程的实施来说切不可纸上谈兵,必要的时候深入到当地进行勘察,根据当地的地形地貌、水文地质、物理化学环境、水利工程条件等,结合查阅的相关资料,制定一套完备的软土地处理方案随后着实进行。

五、小结

本论文通过相关文献的查阅,虽然了解知识不是很全面,但浅要的对软土地基施工技术各方面进行探讨,了解了水利施工中软土地基的处理存在着一定的复杂性,如何排水加固,如何选择地基处理方法,都直接影响到整个工程的质量和安全性。总而言之,相关技术人员要注意根据软土地基的实际地质情况,根据现场施工的阶段,选择合适的软土地基处理技术,以获得最大程度上的经济效益及社会效益。

参考文献:

[1]代建兵,《水利施工中软土地基处理技术》,《中国水运(下半月)》,2013(08)。

[2]邹岫桦,王雷,《浅谈水利施工中软土地基处理的方法》,《科技与企业》,2012(21)。

论文作者:李志科

论文发表刊物:《基层建设》2016年5期

论文发表时间:2016/6/30

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