水利工程施工中软土地基处理技术研究论文_何智慧

水利工程施工中软土地基处理技术研究论文_何智慧

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摘要:水利工程施工中难免会遇到难题,其中软土地基的处理就是比较突出的,这是对水利工程施工质量产生影响 的施工难题,倘若不对这一问题加以解决,就势必会造成工程安全问题发生。本文主要就水利工程软土地基特征以及 处理影响因素加以分析,然后就水利工程软土地基处理要点以及处理方法详细探究。

关键词:软土地基;搅拌桩;排水固结法

前言

在水利工程施工过程中袁经常会遇到软土地基袁这是一 个难以处理的工程问题袁应引起建设单位和施工单位的足够 重视[1]遥软土地基含水量高袁软土土质疏松袁在水利建设过程 中需要对软土层加以压缩袁由于水利工程建设工地环境潮 湿袁处理软土易增加工程成本曰但若不对土地进行处理袁则 很容易产生水利工程坍塌等安全生产事故遥因此袁本文对软 土地基的危害及处理技术进行阐述袁以供施工方参考遥

1 软土地基的含义

软土地基含有大量水分尧空隙多袁具有凝固性差尧不稳 定等特点袁施工中遇到这种地基对施工进度及质量有极大 的影响遥如果地基承受负荷超过其极限值袁就会对局部地面 产生破坏力袁严重的会引起地面下降遥总结其含义是主要由 淤泥和一些类似淤泥的软土组合而成的地基遥

2软土地基的危害性

在进行水利工程的施工前,必须明确软土地基的危害,在此基础上 选择针对性的配套技术,提高水利工程地基的稳定性。一般来说,软土地 基主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭及松散砂等土层构成,与硬质地基相比,其具有如下特点,而这些特 点也决定了软土地基的危害性:

2.1 触变性

软土地基的触变性主要表现在软土本身尚未承受较大重量、或未受 到破坏之前,整体的形态以固态为主,而一旦接触性破坏出现,软土会在 短时间内转化为流动状态。

2.2 低透水性

与普通的土质相比,软土地基呈现出较低的透水性,其透水性能十 分落后,因此为了保障工程的基本安全,在软土地基的建设过程中还需 要安排更多的工期用来实现排水固结,既需要耗费大量的人力物力成 本,且工程的沉降时间较长。

2.3 高压缩性

软土地基上的工程沉降程度与其所受的压缩系数呈现正相关关系,具有极高的压缩性。如果垂直压力达到 0.1MPa,那么软土地基就会受到 极大的压缩影响,从而发生很大程度的土质形变,使得其承受的工程主 体发生沉降。

2.4 不均匀性

如上所述,软体地基主要由微细颗粒和高分散颗粒构成,这两种颗 粒在土质中的密度存在着一定的差别,其所承担的受力状况自然也不尽 相同,在沉降过程中也呈现出不均匀的特点,而这种不均匀性展现在以 软土地基为基础的工程中就会出现不同程度的裂缝状况,甚至会引发更 加严重的主体结构破坏。

2.5 沉降速度快

软土地基所承受的工程负荷越大,相应工程的沉降速度也就越高,此时即使地基状态完全相同,也会由于负荷的差异引起不一样的沉降速 度。综上,软土地基的复杂特点决定了其作为工程地基的危害性,如果 缺乏合理的处理技术,那么在工程建设及后续使用的过程中很容易导致 地基形变、主体结构破坏以及工程沉降的状况。同时,如果不对于软土地 基的不均匀状况进行有效控制,那么在荷载作用扩大的情形下,工程的 沉降就不可避免,也会衍生出主体结构的开裂乃至倒塌。

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3水利工程施工中软土地基的处理技术

3.1 砂与砂石换填垫层技术

通常来说,砂与砂石换填垫层技术广泛应用于厚度为度 2~3cm 之间 的软土层。在施工过程中,第一步工作就是对于表面的软土层进行挖除,考虑到其结构不稳定的特点,换之以强度过硬的材料,如石、砂、卵石等,这些材料本身就具有强度高、压缩性小、透水性优秀、易于碾压密实等优 势,这都对于软土地基的危害性形成了有效的弥补,可以提高软土地基 的承载能力,将其沉降状况控制在合理的范围之内,同时可以提高软土 地基的排水固结速度,有效避免冻胀和消除膨胀土的胀缩作用。在完成 挖除及填充工作之后,需要采用机械化设备夯实地基,以最大程度提高 地基土质的稳定性与可靠性。同时,底层铺设性材料的性能也十分重要,也应当选择强度高、压缩性小的材料,以提高整体土质的稳定程度。在作 业过程中空隙状况时有出现,此时要优先选择透水性突出的材料进行排 水操作,尤其是在夏天、冬天两季,要特别注意排水操作的有效性,避免 出现软土地基的冻胀状况。

3.2 深层水泥搅拌桩施工技术

该技术也是当前广泛应用于软土地基处理作业中的重要技术,尤其 是在粉土、淤泥土的作业中展现了较高的应用价值。这一技术的核心在 于固化剂的应用,而水泥则是固化剂的构成基础,在施工过程中采用机 械化的搅拌设备对于水泥及软土进行搅拌操作,使得其实现有效混合,在这一过程中,软土的硬度得到了很大程度的提升,可以适应后续应用 强度及荷载力的要求。在深层水泥搅拌作业前,应当做好前期的准备工作。由于这一技术 的应用核心在于材料的强化,为了有效避免杂质的混入,必须尽可能保 证施工现场的清洁度,重点打扫干净现场的杂物,并根据实际状况对于 施工场地进行适当平整;同时,要对水泥的质量进行抽检,确保其型号、种类均与施工要求相符,严格杜绝问题水泥进场;除此之外,还需要对于 机械设备的性能进行检验,通过试桩确保机械设备符合作业要求,方可 以开展正式施工。在施工阶段,要严格依照标准化的施工要求,还需要切实保障管道的畅通程度,在正式开钻之前组织专人对于管道进行疏通;要特别注意保证水泥搅拌桩体的垂直程度,并重点关注成型搅拌桩的质 量检查工作。

3.3 化学固结法

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。

3.4 排水固结法

排水固结法是立足于软土地基透水性的处理技术,对于缓解软土地 基的沉降状况、提高软土地基的稳定性具有重要作用。排水固结施工需 要依托于一个稳定运转的基本系统,系统主要划分为加压系统、排水系 统两个部分,是充分利用软土地基透水性的现实手段。真空预压重点在 于使得软土地基中形成一种真空状态,提高地基的稳定程度,主要是通 过铺设砂垫层、埋设垂直排水管道、使用膜封闭、埋设吸水管道、使用装 置抽取空气一系列复杂的作业操作来完成;降水预压方法则重点在于排 除软土地基汇总的水分,降低软土沉降的程度;超载预压的阈值问题仍 然亟待在实践中加以优化。

3.5旋喷法

旋喷法应用范围较小袁主要适用于软黏土尧冲填土等的 加固袁其他软土地基并不适合遥因此袁软土地基处理前要进 行细致的分析袁充分讨论后再决定处理方法遥旋喷法主要利 用旋喷机形成旋喷桩袁以此提高软土地基的承载力遥方法院 将带有特殊喷嘴的注浆管放置于预先设定深度的土层中袁 喷嘴通过旋转和提升袁使喷出的水泥浆液和土体凝固硬化 成桩袁桩强度越高袁压缩性越低遥该方法还适用于地面防渗 工作袁如喷射成连续墙或联锁桩施工遥

4结语

总而言之,水利工程施工软土地基的处理施工中,涉及到的 施工方法比较多样,所以这就要求在具体的施工当中能和实际的 需求紧密结合起来,从而最大程度上保证水利工程的施工质量。

参考文献:

[1]邵铁男.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].科学技术创新,2018(09):116-117.

[2]王树东.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].工程建设与设计,2018(22):121-122.

论文作者:何智慧

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/9/24

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