摘要:科技的发展,推动了水利工程施工技术的进步,在水利施工过程中,软土地基处理技术的应用也越来越广泛。因软土地基处理的质量关系到水利工程的整体质量,如果软土地基没有处理好,将会对工程整体质量造成很严重的影响,有时甚至会威胁到人们的生命及财产安全。因此,为了选择合理的处理技术,制定科学的施工方案,在地基处理施工前,需要对软土地基部分进行详细的勘察,以此来保证水利工程的施工质量。
关键词:水利工程;软土地基;强透水层
1软土地基的基本特点概述
软土地基一般是指具有较高含水量的土质层,一般强度比较低,压缩量较高,多数含有一定的有机物质。从物质结构、物理力学性质等方面来考虑,软土地基具有以下的基本特点。
1.1压缩性高
软土地基压缩性比较高,不容易达到稳定,这是由于软土的孔隙比>1,容重小,而含水量高,并且含有腐殖质、微生物或可燃气体等有机质,在压缩初期,比较平缓,当软土地基的压力超过压力点时,软土地基就会出现下降态势,甚至会出现突然下降态势。在其他条件不变情况下,软土的压缩性随塑性值越大而越强。
1.2孔隙较大
软土比普通的土质孔隙大,通常情况下,软土的孔隙比是普通土的130%左右,这都是因为软土含水量较高所导致的。软土颗粒间接触点出现胶结现象,失去自身土层压实能力。
1.3触变性
软土的灵敏度很高,主要体现在触变性上。软土是一种呈絮凝状结构的沉积物,当软土作为原状土时常具有一定的结构强度,一旦遭到破坏或经过扰动,结构发生破坏,软土强度就会迅速下降并很快变成稀释状态。所以当软土地基受到振动荷载后,就会出现侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。
1.4透水性差
软土的透水性很差,在垂直层面上透水率几乎很小,这不利于排水固结,主要表现为结构物沉降时间过长,而在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。此外,软土还具有其他一些特点,例如抗剪强度低,具有流变性,不均匀性等。工程中要加以分析,针对不同的特点,采取不同的措施,如要检测软土的抗剪强度,最好在现场作原位试验。
2水利工程项目施工中软土地基处理技术分析
2.1换填法
当淤土层厚度较簿时,可采用将淤土层挖除,换填砂壤土、石灰土、粗砂、水泥土等办法进行地基处理,考虑到砂垫层渗透性强,且造价较高,水利工程一般就地取材,以换填水泥土为多。换土法要回填有较好压密特性土进行压实或夯实,形成良好的持力层,从而改变地基承载力特性,提高抗变形和稳定能力,施工时应注意坑边稳定,保证填料质量,填料应分层夯实。换填法的具体流程就是挖除地基以下一定深度范围内的软土层土体,然后,使用性能稳定、质地坚硬、强度标准高的材料进行填充,同时配合机械碾压或人工操作夯实。通常来说,换填法适用于浅层地基处理及一些地质结构条件特殊的区域。
2.2排水固结法
排水固结法是解决淤泥软粘土地基沉降和稳定问题的有效措施,由排水系统和加压系统两部分组合而成。排水系统是在地基中设置排水体,利用地层本身的透水性由排水体集中排水的结构体系,根据排水体的不同可分为砂井排水和塑料排水带排水两种。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆下面介绍效益较高塑料排水板处理淤泥软基方法,插入软基排水板,当填筑基础及上部建筑物时,荷载作用软基,地下水由于受挤压和毛细作用沿塑料排水板上升至砂垫层内,由砂层向两侧排出,从而提高基底承载力,塑料排水板要在砂垫层完成后施工,由测量人员测量出需处理范围,标出每根排水板具体位置,插板机对中调平,把排水板在钻头安放好,开动打桩机锤打钻杆,将地面上塑料排水板截断,并留有一定富余长度,在塑料排水板四周填砂后即完成本根施工。
2.3强夯法
强夯法的核心就是利用重锤的重力自落效应产生的冲击力夯实地基结构。强夯法与其它软土地基处理工艺相同,要明确适用环境和标准规范。结合国内外软土地基处理技术发展概况可知,强夯法的关键在于土体颗粒的直径、土层特性及含水量标准。通常,强夯法不适用于淤泥质较厚的地基结构。从土体结构性质分析,地基土的含水量、颗粒直径级配标准和空隙率决定了软土层的强夯效果。不仅如此,软土层的土质也不容忽视。
2.4旋喷法
旋喷法就是利用旋喷机器来制造旋喷桩,促使浆液以不同的喷射方式灌注到软土地基中,能有效减少孔隙的产生,提高地基的承载能力。在选择灌浆材料时,需要对软土地基的实际情况进行分析,以优化处理方案,常用的浆液包括黏土浆、水泥浆、水泥沙以及其他材料等。这种处理方法在碎土、砂土、黄土等地基中得到了广泛应用,具有良好的适用性。但也有一定的应用范围,对于泥炭土、塘泥土等有机物成分比较多的软土地基,其加固效果比较差,处理效率低。
2.5桩基法
对于一些土层较厚、处理工作量大的软土地基时,一般可采用桩基法进行处理,能有效保障软土地基的质量。随着科学技术的发展,使得桩基技术得到了快速提高,现已实现了钢筋混凝土预制桩,能有效摆脱传统木桩、水泥搅拌桩的限制,确保水利工程的质量。因此,在进行处理时,要利用机械设备或人工等方式,对软土地基进行打孔施工,并在孔洞内浇筑混凝土,可通过混凝土的化学反应来改善周围土层的性能,使其更加稳定,防止产生沉降差异。这种方法的施工难度比较小,处理效果好,在水利施工中得到了广泛应用。
2.6硅化加固法
硅化加固法也是比较有效的处理技术,有利于提高软土层的渗透系数,提高渗水性能。还可以加固泥土颗粒的半径,以达到缩小空隙,加固地基的效果。通常情况下主要有单液硅化和双液硅化两种方法,其中,单液硅化就是将硅化钠溶液注入到软土中,而双液硅化是将氯化钙溶液、硅化钠溶液先后注入到软土层中,一般可采用带有孔眼的金属灌注管来提高灌注效果。以双液硅化为例,当两种溶液进入到软土层中,会形成一定的化学反应,有利于胶结泥土颗粒,确保软土地基的加固效果。
3强透水层的防渗处理
在水利作业过程中,地基通常都只有2层,最上层的属于表层,其余的绝大多数都是黏土层,黏土层自身的厚度相对较小,自身的厚度能达到10m的水平,但相对较薄的区域只有不到1dm的水平,其被称作是弱透水层。在黏土层的下方,通常都是沙、砂砾石与卵石,该层的厚度大致为30cm,透水性能极强,也被称作是强透水层,通常都要求在处理强透水层的前提下,再展开对应的防渗工作。
4结语
水利项目对于国民经济以及大众的生活有着非常大的作用与影响,要求作业单位要非常注重水利项目的开展,高效地提升水利项目的经济效益以及社会影响。在水利项目作业过程中,非常关键的就是对软土地基问题的解决,这项作业是开展水利项目构成的根本,所以要求充分切合软土地基的实际状况,使用适当的软土地基技术工艺,只有如此才可以最大限度地强化基底的稳定系数以及坚固程度。只有有效地提升软土地基的稳定性与强度,才可以确保水利项目安全与顺利地进行,降低误工出现的概率。
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[3]周恩顺.水利施工中软土地基处理技术探讨[J].中国水能及电气化,2016(03):18-20.
论文作者:王君
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/29
标签:土地论文; 土层论文; 地基论文; 水利论文; 透水论文; 较高论文; 孔隙论文; 《防护工程》2019年第1期论文;