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摘要:随着科技的快速发展,软土地基处理技术也越来越完善,这给水利工程的施工带来了巨大的便利,施工质量也得到了进一步的保证。为了保证软土地基的处理效果,在选择施工技术时应结合工程的施工时间、施工环境和施工总量,从经济性、科学性、可行性等多个角度出发,确保采用的软土地基处理技术能够满足水利工程施工的实际需求,以打造高水平的水利工程项目,促进我国水利事业的蓬勃发展。鉴于此,本文主要分析水利工程施工中地基处理技术。
关键词:水利工程;施工;地基处理
1、软土地基的概念
软土地基主要是指,由淤泥、粘土和颗粒细小的松软土,空隙大的有机土及松散沙层组成。软土地基主要具有如下特性:
触变性。是指软土在正常状态下,一般都为固相的形态,而一旦软土地基遭到外界环境的破坏,就会由固态转为流动状态。透水性低。软土地基的排水性和透水性一般都很差。由于工程需要承受一定的水压力,因此在工程施工过程中,需要在软土地基的排水固结方面做较多的工作,同时对于软土地基排水估计作业也是需要严格精准的。一般建筑物沉降,大多都在10年以上。压缩性强。软土地基常受到高压影响,压缩强度越大,地基上的建筑物越容易发生沉降。在压缩的初期,压缩曲线会相对缓慢,当压力超过一定限度之后,就会呈现下降的趋势。灵敏度高。由于软土地基的组成成分复杂,包含着密度不同的细微颗粒和沙土,使得建筑物的受力不平衡,一旦遭受破坏,软土地基的强度就会大大降低。这一性质导致水利工程常会出现侧面挤出、土质沉降等问题。含水量高。其是软土地基中最为明显的特性。
2、水利工程施工中影响软土地基处理技术的因素
2.1、施工时间
水利工程的施工要控制在一定的时限内,如果超过规定日期仍未完工将会产生高额的费用,导致施工成本的大幅度上升。以往的水利工程施工中很多施工单位都忽视了对施工进度的管理,尤其是软土地基的施工工期较长,拖延了整个水利工程的施工进度,比如说地基的反应时间计算错误,或者是施工机械化程度较低,都会影响到施工工期。
2.2、施工环境
施工环境对水利工程软土地基处理技术的选择也有着一定的影响,对于不同的地质环境要使用不同的处理技术,唯有如此才能保证地基施工的顺利开展。有些施工单位仅凭以往的经验主义行事,缺乏对施工环境的勘测,导致软土地基的处理达不到预期标准,给水利工程的施工埋下了巨大的隐患。为了解决这一问题,需要施工单位在施工之前对现场环境进行全面的考察,运用先进的、现代化的仪器设备采集准确的环境参数,为软土地基的施工提供可靠的数据支持,从而提高软土地基处理的效率和质量。
2.3、施工总量
软土地基的施工总量决定了工程所需投入的资源和时间,对于工程量大的软土地基来说,需要采用周期短、见效快、经济合理的处理技术,才能保证水利工程的整体效益;而对于工程量较小的软土地基,要从施工效果、操作方法等方面进行考虑。以换土处理技术和重压处理技术为例,前者的效果显著,但是工程量和经济投入较大,适用于施工总量小的水利工程。
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3、水利工程施工中地基处理技术
3.1、换土法
换土法是一种比较有效又直接简单的方法,能够直接快速地改变地基土壤质量,达到地基土质所规定的质量。换土法的施工比较简单,可以用灰土、水泥等土质代替原来的软土,换土之后的土质,能够极大地提高承载能力。但是换土的成本比较高,经常会受到地理位置的约束,需要长距离的材料运输,提高了施工的成本和施工难度。因此如果要采用换土法,应该首先对周边土质进行实地考察,如果软土地基的周边能够有适合的土质,就比较适合采用换土法,就地取材,减少运输的距离,降低施工的成本。换土之后,要将回填的土质分层夯实稳固,提高地基的承载能力和稳固性。
3.2、旋喷注浆处理技术
综合利用电化学法、气压法、液压法,以高速旋转的方式,把固化的浆液注射到建筑物之间的缝隙或地基的各种介质之中。当软土地基的土质为黄土、淤泥,砂土或粘性土质时,比较适合采用旋喷注浆处理技术。可以利用粘土浆,水泥浆,硅酸盐,水泥砂等物质进行注射,同时还应该采用定喷、泉喷的方式,建造出复合地基的模型。采用旋喷注浆处理技术,能够有效地避免地基沉降,提高土质的承载能力。但是如果软土地基中有比较多而大体积的石块,就应该对这种技术进行适应性地检验,从而确定该方法是否合适。
3.3、排水固结处理技术
对于水利工程中软土地基出现的大幅度沉降、稳定性较差的问题,排水固结施工方法可取的较好的施工效果。在排水固结施工的过程中,需要借助排水系统与加压系统。其中排水系统可对软土地基透水性能较差的进行利用,实现软土地基的集中排水。在排水固结施工的过程中,根据所采用的加压方式存在的差别,整个加压过程中可以选择使用超载预压、降水预压、联合加压、真空预压等方式。其中在使用真空预压方式时,需要将砂垫层铺设到软土地基的表层,然后将垂直排水管道埋设到其中,使用封闭薄膜实现和大气之间的间隔,并将薄膜四周全部埋入到土中,并使用真空装置进行抽气,从而形成真空环境,对于地基的承载强度实现加强。载使用降压预压法时,需要在软黏土上设置砂井、塑料排水井,并将砂层铺设到上面,这个过程中也需要进行薄膜封闭,将膜中所含的水分应及时排除。在处理软黏土时,可以采用超载预压法,虽然这种方法在具体使用的过程中可取得较好的效果,但是在进行具体计算的过程中,选择使用的计算方法与超载作用时间、超载比总体较短,也就是说在对超载预压的阈值进行处理的过程中并没有取得较好的处理效果。
3.4、添加剂处理技术
添加剂处理技术就是将生石灰、水泥等物质,加到软土地基之中,以改变软土地基的原有成分以及土壤的结构,使原有的软土地基凝固成强度比较高的土质。运用添加剂处理技术,要注意土壤和添加剂成分之间的比例,如果比例不适当,就会使土壤太过干燥,也会致使土壤的水分过多。因此,土壤和添加剂成分的比例是十分重要的,掌握了恰当的比例,就能使添加剂处理技术改善软土地基的土质,从而保障地基的稳固性。添加剂处理技术能够使软土地基提高强度和可凝固性,增加软土地基的稳定性和坚固性。
3.5、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。
总之,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:
[1]刘中庆.水利工程施工中地基处理技术探讨[J].绿色环保建材,2017,(01):184.
[2]吴金丹,于泳.浅谈水利工程施工中的地基处理技术[J].科技创新与应用,2016,(05):210.
论文作者:庄彬,陶大明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/3/20
标签:土地论文; 地基论文; 土质论文; 技术论文; 预压论文; 水利工程论文; 工程施工论文; 《基层建设》2017年第35期论文;