水利工程施工中软土地基处理的方法探讨
常瑞
安徽省淠史杭灌区管理总局设计院 安徽合肥 230071
[摘 要] 近几年,我国经济发展迅速,水利工程为我国发展做出了很大贡献。在水利工程建设过程,有效的提高软土地基施工技术水平是必要的,随着新时期发展,软土地基处理技术得到了进一步完善,为了提高工程建设质量,要积极对其技术进行完善,要不断采取有效的技术措施,进一步加强技术应用能力,从而才能确保水利工程建设效率。
[关键词] 水利工程;软土地基;处理方法
在水利工程建设过程中,提高软土地基施工能力是必要的,随着技术的不断发展与完善,如何提高软土地基施工技术水平是确保水利工程建设质量的关键。基于此,本文结合工作经验,深入对其进行具体讨论。
1 软土地基地质特点
软土地基,是指土壤成分主要是由软土组成的地基,因软土地基具有水分含量大、孔隙较大、土质疏松、压缩性高和抗剪强度低等特点,若在施工时软土地基未适当处理,必定会造成地面变形,对水利工程整体质量产生巨大的影响,所以,对软土地基处理技术作深入研究非常有必要。软土地基主要特点概括如下:①不均匀性。②孔隙大。因软土所含水分高,软土的孔隙是一般土孔隙的1.3倍左右。③软土地基的触变性好,灵敏度强,其受到破坏后,很容易由当初的固态形状变成稀释的状态。④透水性弱。在坚直层面来看,软土的透水性微乎其微,不利于排水固结施工。⑤沉降速度快。⑥压缩性非常高。建设在地基上的建筑沉降大小,随着地基所受压力的变化而变化,压缩系数数值越大,沉降越明显。当软土地基所受压力达到或超过压力点0.1MP时,软土地基就会出现沉降或突然塌陷,影响工程施工[1]。
2 水利工程施工中软土地基处理方法
2.1 强夯法
强夯法应用范围非常广泛,不仅适用于水利工程项目,也适用于公路及铁路的路基,还可以用于工业、民用建筑项目。由于这种处理方法特别简单、加固效果好、应用成本较低,被广泛应用于各类工程项目。方法:使用10-40t重锤,对地面进行不断冲击,使地面下降10-40cm。第1次夯实完成后,要整理并平坦施工场合,施工前可以测量夯前锤顶高程,起重机就位,将夯锤放回原位,预先设计一定高度,将夯实锤吊上去,打开脱钩设备;先放下夯锤,再放下吊钩,测量一下锤顶高度;如果发现被夯实坑底处出现不均匀现象(如歪斜等),及时整平坑底。但必须指出的是,含水量>60%、粒径>0.005mm的黏粒等占1/3以上的地基不适用此种处理技术。
2)无人机航测数据获取速度快、影像分辨率高,在稀土开采监测中有不可比拟的优势,已成为稀土开采动态监测的重要手段。
2.2 换填法
在进行软土地基的处理过程中,换填法的运用原理就是对基础地面之下的软弱土层进行挖除,之后利用工程材料对其进行分层填充,通过机械方式或人工方式对其进行压实,以此保证土层的密实度,使其成为一种符合工程建设要求的人工地基。在采用换填法进行软土地基的处理过程中,需要做好垫层设计工作,避免出现垫层材料侧向挤出的情况[2]。
2.3 化学固结法
《指南》指出:“发展测评内容须密切联系教师一线教学和专业发展实际,反映教师应用信息技术优化课堂教学、转变学生学习方式、促进自身专业发展的程度[9]。”各省市在实施发展测评时,均基于《中小学教师信息技术应用能力标准(试行)》中的评价指标项,从教师利用信息技术开展教育教学工作和进行专业发展两个维度对教师应用信息技术优化课堂教学和应用信息技术转变学习方式两种不同信息技术应用情境中教师所应具备的技术素养、计划与准备、组织与管理、评估与诊断、学习与发展等五个方面的信息技术应用能力进行考核与测评。
化学固结法也是一种常见的软土地基处理技术,其类型较为多样,主要包括灌浆法、深层搅拌法、高压喷射注浆法三种。三种方法的基本特点如下:灌浆法的作业机理为气压、液压、电化学等原理,旨在从软土地基的力学结构方面强化地基的稳定程度,对于软土地基中存在的裂缝及空隙注入可以固化的浆液;深层搅拌法则与深层水泥搅拌桩施工技术类似,以搅拌的方式使得软土与相关的固化剂混合,有效提高软土地基的强度与固化程度;高压喷射注浆则是对于灌浆法的有效优化,利用高压设备提高固化剂注浆的效率。
2.4 桩基法
桩基法应用在软土范围较广,并且无法进行大面积、大范围清理的区域。在实际应用过程中,所采取的桩基也产生了明显的变化,由之前的木桩、砂石桩,已逐渐进化为现在的钢筋混凝土预制桩,主要的工艺流程为:通过人为的方式,利用机械将软土地基进行打孔,之后向其中灌入已经调配好的混凝土材料,在混凝土凝固过程中会放热,此时会与周边物质形成化学反应,改善原有的地基承载效果。这种方法的施工成本较小,施工难度相对较低,在应用时只需要简单的培训就可以完成,所以,多数水利建设团队都会采取这种方法。
2.5 旋喷法
当软土基中出现淤泥土或粉土时,适用深层水泥搅拌桩施工技术。其主要原理是把水泥当固化剂,把水泥与软土用搅拌机进行搅拌,通过理化反应形成高强度、高稳定的复合地基。可有效增强软土的硬度,达到工程预设效果。施工时,应注意确保管道畅通,水泥搅拌桩体的垂直度要保持好。
2.6 深层水泥搅拌桩法
旋喷法应用范围较小,主要适用于软黏土、冲填土等的加固,其他软土地基并不适合。因此,软土地基处理前要进行细致的分析,充分讨论后再决定处理方法。旋喷法主要利用旋喷机形成旋喷桩,以此提高软土地基的承载力。方法:将带有特殊喷嘴的注浆管放置于预先设定深度的土层中,喷嘴通过旋转和提升,使喷出的水泥浆液和土体凝固硬化成桩,桩强度越高,压缩性越低。该方法还适用于地面防渗工作,如喷射成连续墙或联锁桩施工[3]。
3 软土地基处理技术的注意事项
一是水利工程施工阶段,首先需要根据所获得的数据,利用科学的方式进行比对,在有准确数据比对的前提下,选择最佳处理技术。对比数据的筛选与获取都至关重要,一定要严格按照实际进行数据采集,才能为后续的技术选择提供重要的数据保障;二是在选择好相应的处理技术以后,对于软土地基的处理过程要十分明确,首先,考虑软土地基的承载力;其次,利用给出的方法,分析可能存在的影响因素,通过数据比对的方式,将所有的外界因素排除。其中,需要注意的是软土地基的水平剪切力和土壤热化数据;三是水利工程施工阶段所采取的软土地基处理技术,要事先做好季节的掌控,根据不同的搅拌桩要求,合理控制深度,避免因季节因素而造成无法完成施工问题。
实验试剂及药品:新鲜牛血、柠檬酸钠、甲苯、生理盐水、20 nmol/L磷酸缓冲液、Sephadex G-75凝胶、考马斯亮蓝R250染液、脱色液、1M Tris-HCL PH6.8缓冲液、1.5M Tris-HCL PH8.8缓冲液、30%Acr-Bis(29∶1)、10%SDS、10%过硫酸铵、TEMED、蛋白质Marker、蛋白质电泳上样缓冲液、5×蛋白质电泳缓冲液。
4 结语
综上,水利工程的质量建设是施工过程中的核心,由于其地基以危害性较大的软土地基为主,因此在施工过程中必须对于软土地基的处理技术进行重点突破。施工单位应当始终坚持质量第一的原则,把握软土地基的基本特点,依照技术规范及现场施工过程中的实际,选择更加合理的软土地基处理技术,保障水利工程的稳定质量,为其充分发挥社会性职能打下基础。
参考文献:
[1]张陆明.水利工程项目施工中软土地基及强透水层处理措施[J].工程建设与设计,2019(01):58-60.
[2]江锋.水利工程软土地基处理施工质量管理微探[J].建材与装饰,2018(48):285-286.
[3]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运(下半月),2013,13(10):213-214+244.
[中图分类号] F407.9
[文献标识码] A
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