上海市奉贤区柘林水务管理所 上海 201400
摘要:软土地基处理效果的好坏对水利工程的施工质量有着较大的影响,所以必须采取合理的方法对软土地基进行处理。当前,在水利工程的软土地基处理中,选择的方法一定要结合工程地质的实际,在施工的过程中,既要考虑软土地基的具体情况,还要结合工程项目的具体特点,在多方案比选的基础上,确保质量、安全和工期,在保障施工质量的同时保证工程项目的顺利开展,实现“百年大计,质量第一”的目标。
关键词:水利工程;软土地基
前言:水利工程的建设对经济社会发展具有很大的影响,而且,近年来的水利工程施工数量也在不断增多,水利工程施工遍布全国,而临的施工条件也存在着很大的不同,很多的施工要在软土地基上进行施工,为了保证施工质量,对软土地基要进行处理,这样才能保证工程的使用效果。对水利工程中的软土地基进行很好的处理,要对具体的施工条件进行分析,制定软土地基的处理原则,选择合适的处理技术。
1 软土地基特性
1.1 孔隙较大
在同样的环境下,软土和普通泥土相比,其空隙相对来说要大很多。其主要是因为软土含水量大,导致泥土颗粒之间的衔接点出现胶结现象,缺失了普通泥土的土层压实结构,从而空隙变大。
1.3 灵敏度高
在触变性方面,运用软土振动技术来破坏软土与软土之间的结构,会极大地降低软土的强度比例。这样,软土层随即就可能产生侧面挤出、土质沉降和侧向滑动等各方面意外状况。同时,还因为软土的土层之间含水量较大和各土层之间的物理力学性质差异比较大等原因,导致其压力承载性能差、土地易出现变形等情况。
1.4 压缩性强
在压缩初步阶段,软土地基的压缩曲线相对缓慢,当承受的压力超过限定范围,就会呈现下降趋势,之后又会突然出现一个下降点。由此,软土地基的压缩曲线会出现从一个突变到渐变得过程,使其具有较强压缩性。
1.5 透水性差
软土地基抗剪强度保持在30kN/m2以下,透水性不高。因此造成地基的排水性能很差,孔隙水压较大,会产生地质一定程度的沉降,“覆盖”其上的建筑物沉降可能会需要更长的时间,危害的“潜伏期”因此会相对“长久”。相对于正常土层,软土的土层孔隙比率较高、灵敏性较高、压缩性高、抗剪强度弱和透水性也比较差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正是由于这些特殊的性能,软土地基在水利施工中地位重要,解决了软土问题,水利工程质量才能得到有效的安全保障。
2 水利施工中软土地基处理技术分析
2.1 换土法
换填垫层法就是把地基下层较潮湿、松软的土层范围清除,再应用能抵抗永久变形、性能较稳定的材料进行换填,换填后进一步进行压实。在进行施工时,可应用碎石、水利碎渣等材料实施垫层换填;对软土地基应用砂石实施垫层,可以有效增强水利工程软土地基负荷能力,还可以促使软土水分挤压排出,形成凝固状,是处理暗穴的最佳材料。应用碎石土进行垫层,应对碾压密实度、厚度进行把握;换填垫层法具有工期短、造价低廉以及操作简单等特点,在水利施工过程中得到广泛应用。
2.2 桩基法
桩基法的适用条件是:软土地基土层较厚,并且对其进行大面积、大范围的清理十分不容易时。水利技术的不断发展让桩基法的桩柱选择由原先的砂石桩和木桩、甚至是水泥搅拌桩逐渐被替换,现阶段较多采用的是钢筋混凝土预制桩。
这种方法遵循这样的桩基原理:通过人工或者是机械的方式给软土地基打孔,在软土地基的空穴处注入混凝土,混凝土回放热进而产生化学反应,改善桩基周围的土质力学效应,最终有效改善地基沉降概率,地基的承载力得以保障。同时,由于混凝土预制桩性能较好、施工难度较小,成本相应地得到了降低,并且最终保证了施工质量,在水利建设中应用普遍。
2.3 强夯施工法
在工程施工过程中,针对软土基础的施工,还经常应用强夯的施工方法进行施工处理。在应用这种施工方法的过程中,通常使用80kN的施工夯锤进行施工。将夯锤吊起在6~30m高度范围内进行锤体的自由下落,通过重复不断的自由下落施工来对软土基础进行夯实。强夯施工法最主要的应用施工环境就是工程基础有大量的河流冲击或者是滨海沉积;还有一种环境就是软土中有大量的换土或者是粉土以及杂填土等土质时;上述几种工程施工环境在应用强夯施工法时,施工效果都较为明显,质量都较为优良。
2.4 硅化加固施工法
在水利水电基础施工过程中,硅化加固施工方法最主要的原理就是电渗原理。通过电渗原理的应用,能够有效的利用网状的注浆管来进行电动硅化施工。在施工过程中我们通过循环往复的施工来将硅酸钠以及氯化钙溶液进行软土基础注入。在溶液注入的过程中溶液之间会产生相应的化学反应,通过相应的化学反应生成胶凝物质,通过胶凝物质的作用能后有效的提升软土基础的连接性能以及强度,能够有效增大基础加固半径。这种方法在实际的施工中有一定的应用缺陷,就是对能源的消耗过大,因此这种施工方法在选择过程中应该极为慎重。
2.5 混凝土坝施工技术
在面积比较宽的水利工程中,混凝土坝施工技术获得了十分广泛的应用,通过混凝土的碾压、浇筑和配置,完成混凝土坝的修建。在水利工程施工中,混凝土的修建是最为重要的环节,为确保水利工程的施工质量,必须提高混凝土坝的施工质量,避免不均匀沉降,以及结构稳定性不符合要求的现象,减少和防止裂缝的出现。正确处理好实际需求与设计方案的关系,防止混凝土发生变形,产生裂缝,降低水利工程的结构强度。此外,水化热现象是水泥的一个特点,对混凝土材料的性能将造成不利的影响,因此,应减少水泥的使用量,提高水利工程的质量。
2.6 排水固结施工法
在基础施工过程中,如果软土中含有大量的淤泥以及黏土,通常采用排水固结施工法。这种施工方法能够有效的处理并且解决软土中的淤泥以及黏土导致基础的下沉问题,能够有效的提升软土基础的稳定度,有利于软土施工的施工质量。这种施工方法主要由两个施工部分组成,基础加压施工和基础排水施工。这种方法主要的应用环境就是在大量淤泥的施工状态下,因此应用还是有一定的局限性,但是应用的施工效果非常明显。
2.7 添加剂法、筋土法
在处理软土地基中,施工人员要结合施工现场土层具体情况,将水泥、生石灰等适宜的添加剂巧妙混入土层中,有效改善施工场地土壤成分,提高土壤结构整体性能,使软土地基具有较高的强度或较强的凝固性,进而提高软土地基稳固性。在使用添加剂过程中,施工人员要以施工现场土壤具体情况,准确把握添加剂含量并符合具体规定,确保软土地基水分适中,避免过分干燥、潮湿。在应用筋土法过程中,施工人员要将拉筋合理埋到对应的软土地基中,要具备较强的抗拉性能,使土颗粒在位移的基础上,和拉筋相互摩擦,让软土、拉筋材料二者有机融合,避免施工中软土地基变形,更加稳固。
结束语
综上所述,水利工程关乎民生大计,在对软土地基处理技术的应用研究中,可以发现软土地基由于自身特质,不具备较强的负荷承载力,将地基建在软土上,如果不采取相应的措施,极易导致建筑物沉降,发生工程事故。由此,在软土地基上开展水利工程,首先需要通过一系列的技术处理,将软土地基中多余的水分排除,运用砂石等材料来填充内部空隙,强化软土地基的硬度,防止工程事故发生。
参考文献:
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[2]王香云.水利堤防工程软土地基处理施工技术措施[J].技术与市场,2014(12):211.
[3]王兴阁.水利工程中软土地基处理的施工技术探讨[J].科技创新与应用,2015(12):171.
论文作者:何龙
论文发表刊物:《防护工程》2017年第18期
论文发表时间:2017/11/17
标签:土地论文; 水利工程论文; 土层论文; 水利论文; 混凝土论文; 过程中论文; 基础论文; 《防护工程》2017年第18期论文;