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摘要:在水利工程施工中,地基处理是最为基础的一个环节。由于各地区地质存在较大差异,加之软土地基自身的特点和受诸多其他因素影响,在很大程度上导致地基处理的优劣对整个工程能否顺利施工具有决定性作用;一旦软土地基没有处理好,很有可能对人们的生命财产安全造成严重威胁。因此,在实际施工中,为提高软土地基的施工质量,保证选择的软土地基处理技术符合施工要求,需要在施工前对软土地基现场进行仔细勘查,对工程施工方案进行全面分析。
关键词:水利施工;软土地基;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。
1.2透水性差
软土地基的排水能力和透水性都很差,垂直方向的水渗透参数只有10cm/s,致使孔隙承受的水压力较大,从而对地质沉降的影响很大。软土地基的建筑物自然沉降的时间要比普通土质的地基沉降的时间更长。
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。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时应注意的问题
2.1注意施工准备工作
在进行水利施工软土地基处理前,要做好施工设备的检修工作,确保施工设备的正常工作;做好施工场地的清理工作,便于施工的顺利进行;做好施工材料的检查工作,保证高水平的施工质量。
2.2注意施工过程中的相关事项
在水利工程软土地基施工过程中,要注意施工中的相关事项,严格按照软土地基施工工序进行施工,做好安全防护工作,加强对施工设备的维护工作,保证设备的正常使用。
2.3注意水利工程的相关要求
在进行水利工程施工时,要根据相应的水利工程的实际用途以及规划的建设级别,选取性价比最高的建设方案进行施工建设。我国水利工程通常按照实际用途的不同,有不同的质量标准以及施工等级,在进行国家级水利工程建设(如小浪底水利工程、三峡水利工程)时,要制定高质量的施工标准,在软土地基处理中,尽量做到完美施工;在进行小型的水利工程建设时,对施工质量要求不是很高,这时,就要充分考虑工程造价与施工质量的关系,选取性价比最高的方案进行软土地基处理工作。
2.4注意软土地基的施工量
在进行软土地基处理过程中,要充分考虑到软土地基的施工量,根据工作量大小的不同,选取不同的处理方案,以确保软土地基的高效施工。例如在进行大型工程时,通常不会采用换填管理法进行软土地基处理,因为这需要大量人力、物力的支持,从而使得工程造价成本提升,通常会采用砂垫层法,铺平软土地基。
2.5注意软土地基的施工工期
在软土地基处理过程中,要充分考虑软土地基的施工时间限制,根据时间限制选取最合适的处理方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在软土地基处理过程中,要考虑到工程建造时间以及软土地基加固时间,选取恰当的软土地基处理方法,确保在规定时间内,保质保量的完成软土地基处理工作。
2.6注意软土地基的施工环境
在水利工程软土地基处理过程中,要充分考虑到相应的施工环境,根据不同的施工环境、不同的施工标准,因地制宜,选择不同的软土地基处理方法、恰当的施工方案,从而确保软土地基处理的质量。
3、水利施工中软土地基的处理技术
3.1旋喷注浆处理
旋喷注浆处理技术是通过液压法、电化学法和气压法等多种方法的综合利用,将可以固化的浆液以高速旋转的形式注入到地基介质或建筑物之间的缝隙当中。水泥浆、水泥砂、黏土浆、硅酸盐类化学浆液、黏土水泥浆液等都是旋喷注浆处理技术可以使用的浆液。在浆液高速旋转的同时,利用旋喷、定喷等方式构造出一个复合地基。通过这种方式来处理水利施工中的软土地基,可以有效缓解地基沉降,增强其承载能力,从而提高软土地基的施工质量。旋喷注浆处理技术适用于黏性土质、黄土、砂土、淤泥量较大等软土地基的处理当中。当软土地基土层中含有较多的有机物或大体积石块时,则需要在施工前对旋喷注浆技术的适用性进行检验,以确定是否该采用旋喷注浆法来处理软土地基。
3.2排水固结处理
在水利工程施工中,软土地基的排水固结处理主要是指借助相关的排水设施将软土地基中多余的水分排出去,以便于下一步软土地基的固结。目前,软土地基的排水方式主要有水管排水和砂井排水两种。对水利施工中的软土地基实施排水固结处理,可以显著提升软土地基的承载能力,强化软土地基的稳定性。虽然很多施工人员缺乏对该项处理技术的全面认识并存在错误的看法,认为排水后软土地基的质量会受到影响,但在实际处理过程中,只要施工人员熟练掌握排水固结处理技术,严格遵守施工要求,软土地基的承载力就会得到有效的提高。
3.3换土处理
换土处理技术是在水利工程软土地基处理中采用较为广泛的一种方法,也是操作最为简单的一种方法。与其他方法相比,它不仅具有良好的优势,而且符合我国可持续发展的理念,符合我国坚持科学发展观的原则。采用换土处理技术对水利施工软土地基进行处理,可以切实推动我国水利工程的快速稳定发展。在水利施工条件允许的情况下,采用换土处理法对软土地基进行施工,能够直接改善软土地基的土质,有效提高软土地基的施工质量,增强软土地基的强度。水泥和灰土是水利施工软土地基换土处理中最为常见的两种替换材料,在实际替换过程中只要施工人员严格按照有关施工规范要求进行施工即可,不需要借助其他复杂的施工技术,使用起来极为方便。用水泥和灰土来代替原土,可以在很大程度上降低工程造价,提升软土地基的承载力和稳定性,并对工程施工进度进行有效控制,从而保证工程可以按期完成。
3.4添加剂处理
添加剂处理技术,主要是在软土地基的处理过程中,将水泥、生石灰等物料添加到软土层中,以对软土层的土壤结构及其成分加以改变,使其成为可凝固的、强度高的土体。当软土具有可凝固性和高强度性时,软土地基的坚固性和稳定性也会有明显加强。采用这种方法对水利施工软土地基进行处理时,需要注意添加剂成分与土壤之间的配合比,既不能使土壤水分含量过高,也不能使土壤过于干燥,只有配合比恰到好处,才能发挥添加剂处理技术的效用,否则将会对软土地基的处理效果产生负面影响,使地基的稳固性难以得到有效保障。
4、结语
本文分析了软土地基含水量高、压缩性强、透水性差、孔隙较大等基本特点;对施工时间、施工环境和软土地基施工总量等影响水利施工软土地基处理技术选择的因素进行了论述;对旋喷注浆处理技术、排水固结处理技术、换土处理技术和添加剂处理技术等水利施工软土地基处理技术进行了研究。这些处理技术各有特点、各有优势,在实际应用过程中,还需要施工人员综合考虑各影响因素,选出最佳的处理技术。
参考文献:
[1]张俊琪.水利施工中的软土地基处理技术[J].黑龙江水利科技,2014,(10).
[2]徐小峰.水利工程中软土地基处理技术的探析[J].工程技术研究,2016,(5):81+91.
5.数据计算结论
通过表1的计算结果,根据规范[1]中对高程控制测量的要求,最弱点高程中误差不大于±h/20(h为基本等高距)。本次高程控制网中认为三等水准高程为高程控制点的高程最或然值,则相应的GPS拟合高程残差均符合限差要求(限差值为高程中误差的2倍),故说明本次高程拟合控制测量是可以代替等级水准测量的。
6.存在问题及建议
对于四等或五等高程控制网一般采用四个点的平面拟合或者6个点的曲面拟合,对于范围较大及地形变化较大测区我们一般采用曲面拟合模型。由于GPS高程曲面拟合需要至少6个高程已知点,实际作业时很难找到测区附近的6个均匀分布的高程控制点,所以一般情况下,我们先在小比例地形图或者谷歌地图上选定点位,确定用于高程拟合的高程点,然后搜寻这些点附近的高等级高程控制点,联测这些用于拟合的高程控制点。这一工作结束后,进行GPS网的整体施测,外业工作结束后,进行平面和高程控制网的统一解算。近几年,国家测绘地理信息局一直在做大地水准面精化,对于大型项目(高程精度要求很高的项目除外,如高速铁路,大型水利枢纽工程等),我们可以委托国家测绘地理信局数据处理中心进行解算。
参考文献:
[1].《水利水电工程测量规范》SL197-2013;
[2].《国家三、四等水准测量规范》GBT/T 12898-2009。
论文作者:杨勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/4
标签:土地论文; 高程论文; 水利论文; 技术论文; 土层论文; 水利工程论文; 透水性论文; 《基层建设》2017年第28期论文;