刘光志
广东省水利水电第三工程局有限公司 523710
摘要:地基是支撑建筑物的土体和岩体,其处理效果关系到施工的安全性和后续功能应用的寿命。大部分水利工程施工在软土地基上,软土地基的含水量较高、易液化,承载力差,如果没有处理进行施工将形成地面变形,进而影响水利工程施工安全和工程质量。因此,水利工程建设前进行软土地基处理是必要的。本文论述了软土地基的危害,提出了软土地基处理技术在水利建设中的应用。
关键词:水利施工;软土地基;处理方式
受水利工程建设的特殊性影响,水利工程建设总体环境比较复杂,它位于高湿度的地区,如河流和海洋。在软土地基下,如何保证水利工程的整体质量和安全,已成为国内有关部门在实践中需要关注和探讨的要点内容。国内相关部门要求对环境建设进行软着陆,要求对水利工程建设更加和谐和创新。本文探讨了软土地基在水利工程建设中的处理技术,以期为以后水利工程软基基础施工提供合理化的参考。
1.软土地基上基础处理概要
所谓软土是指细粒土,主要是灰色和自然的土壤,土壤中含有的水分超过了液限。软土又称粉土,由于其高含水量、高压缩性和团结系数小、扰动性大等特点,在基础设施建设的过程中,软土地基处理比其他地基处理更复杂,所以必须引起高度的关注,施工前必须进行基础处理。软土地基基础进行处理是为了保证地基的承载力满足要求,使地基安全稳固,满足上部结构的承载要求。软土地基的基础处理有着重要意义,国内软土地基的分布广泛,特别是在国内沿海地区,随着经济的发展,这些地区大型基础设施项目大批上马,基础施工过程中,软土地基对这些工程建设有着不同程度的阻碍。例如,地基的沉降、位移和开裂使工程施工人员头痛不已,每个地基的处理都需要大量的投入去探索、试验和施工。在自然基础上不能满足水利工程的需求时,充分发挥主观能动性,人们主动采取一些人为措施弥补这些不足,以保证水利工程建设的顺利进行。在选择地基处理方案的过程中,需要结合当地地质条件,找到最优的处理方案。最优化的地基处理方法,不仅能降低项目成本,也可以保证工程施工的安全,它关系到整个工程的质量、施工进度及效率。
2.软土地基上基础处理存在的问题
2.1软土地基上基础处理不妥形成的损害
由于软土地基的性质和特点,给水利工程建设带来了众多的不利影响。软土地基沉降量一般较高(20cm ~ 90cm),沉降时间长,软土厚度对土体固结有着严重阻碍。基础沉降的过程中一般出现不均匀的状态,使基础出现异常结构,基础产生负载,并在此基础上进行工程建设很容易出现基础开裂,影响水利工程建设质量,导致水利工程使用寿命下降,严重可能导致出现安全和质量事故。因此,软土地基假如不做任何地基处理,稍微忽略就会出现工程质量问题,在自然地质灾害的情况下,将是严重甚至无法挽救的后果。在实际调查中,要从基础条件、处理方案、成本、设备材料等方面考虑每个项目的建设,确定软土地基处理方案。
2.2软土地基上基础处理不妥发生损害的因素
软土地基破坏的原因有很多。一是对软土地基的研究不够严谨和精确。许多水利工程建设方对软土地基没有足够的重视,前期的基础勘探工作没有充分的分析和研究。其次,建筑施工方明知道是软土地基,却没有做好软土地基处理方案。还有,一些工程建设尽管对软土地基进行处理了,但可能措施力度不足,堆载时填料不当,碾压不当,形成地基不稳。而且,由于许多水利工程破坏了原有的固定地层,地基的稳定性受到了严重的破坏。不合理的地基处理方式引起地基结构产生反向的摩擦力和推力,从而更容易形成地基不稳定性,也就形成了后续的种种危害。
2.3外界环境恶劣
从水利工程建设的环境角度看,由于其施工现场和周边存在非常丰富的水资源,特别是对基础设施建设而言,其更是和水资源牵连甚大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而我们都知道水分的存在对水利工程基础构造的安稳性来说影响很大,进而也就给水利工程基础处理技术形成了较大的困惑,提高了其相应的施工难度。这一方面的影响是水利工程基础处理技术运用的一个最大难点,并且也是最为需要引起注重的关键点,只有妥善处理好了这一方面的问题,才能够保障整个基础处理的有效性。
3软土地基处理办法
具有高含水量、低渗透性、可压缩性、低强度和长期变形等性质的软土地基,通常不能直接作为自然地基,需要进行加固,以减少不均匀沉降的荷载引起的路基变形和路基沉降破坏。因此对软土地基处理适宜与否,不仅影响工程投资,而且会直接影响项目的使用寿命、方式和质量。对于许多软土地基处理的对策,无论选择何种方式,处理后的地基基础必须满足强度、变形、动态稳定性和渗透性的要求,同时减小在荷载作用下不均匀沉降引起的路基变形和路基沉降破坏。
3.1安定剂表层处治法
稳定剂表面处理是使用生石灰和熟石灰,水泥和土壤离子稳定剂等安稳材料,与软弱地基土表层的混合,提高地基的压缩率和强度特征,以确保机械进行操作,路堤填土安全进行和压实。软土地基表层处治法施工过程与安稳土类路面底层的施工过程相同,施工前需将软土排水晒干,以避免机械陷入土中,工地寄存的水泥、石灰不能太多,以够一天使用为宜,最多不宜多于三天使用量,要进行架高覆盖,做好防潮措施。软土地基表层处理厚度应根据土体的性质而定,通常为30~60cm,过薄作用差,过厚不经济。压实与摄生是表层处治法的两个关键环节,用水泥、熟石灰或离子安定剂安稳处治土应在一次拌和后当即压实;生石灰安稳土,在拌和时初碾压,生石灰水解完毕后再次碾压。如果其压实强度满足要求,可以不需要摄生,但由于土壤的不同类型和施工条件的不同,因此土壤强度增加不平衡,应做一周的时间来摄生。
3.2换填法
换填法即是将基础以下较浅的处理范围内的淤泥软弱土层挖去,然后以质地坚硬、强度较高、功能安稳、具有抗侵蚀性的砂、碎石、素土矿渣等材料进行分层充填,并以人工或机械办法分层压实,使之达到符合要求的压实度,变成优良的地基基础。当地基软弱土层较薄,并且上部荷载较小时,也可采用抛填砂、碎石及石料等材料进行挤淤密实处理,同样可获得加固地基的作用。
3.3深层水泥搅拌桩法
深层水泥搅拌桩法在软弱土层中应用普遍。深层水泥搅拌桩法是采用搅拌桩机将软土和固化剂混在一起,用水泥固结软土以增强地基强度的方法。当施工时间为冬季时,施工管理人员必须查看水泥凝聚的时间和强度是否符合规范要求。在进行施工前要对机械设备和原材料进行查验,看各项参数是不是符合要求,首先检查水泥混合均匀性和强度。深层水泥搅拌桩施工前,要对场地进行平整处理,防止桩机倾斜倾覆。在施工时要测量地上的相对高程,然后来判断桩顶的相对高度。要求原材料的质量符合规范要求,对原材料应见证取样送检,检测合格之后才能进行使用。关于施工场所的布局要合理,施工场所的道路要求通畅。施工机械用具要符合规范,并具有良好的安全稳定性,使用前要进行检查验收,做好定时的检查养护。在水泥搅拌桩钻孔之前,要仔细的查看管道是否存在阻塞状况,禁止水泥搅拌桩带水钻进,以确保施工安全。水泥搅拌桩进行施工时搅拌桩机机身的笔直度必须符合规范要求,确保基础中水泥搅拌桩不偏斜,并对成型的搅拌桩进行质量检测。
结论
综上所述,水利工程建筑基本处理是非常必要的。但相对水利工程建设的建筑和环境特点,软土地基处理难度较大,因此,也就愈加需要相应的施工人员和研究人员对这项处理技术进行有效分析,提高其处理的实效性。尤其是围绕地基的勘察分析、基础处理加固和抗渗处理技术这三种关键的处理手法来进行严格把控,最终实现加固软土地基的效果。
参考文献
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论文作者:刘光志
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/17
标签:土地论文; 地基论文; 基础论文; 工程建设论文; 水利工程论文; 水利论文; 水泥论文; 《建筑学研究前沿》2018年第7期论文;