探究水利工程中软弱地基的处理措施论文_叶盛茂

探究水利工程中软弱地基的处理措施论文_叶盛茂

中国水利水电第十六工程局有限公司 福建福州 350000

摘要:进行水利工程施工,不但需要完善的施工设备、材料以及施工人员,还要满足各项实际需求,与此同时还需要能够对施工环境以及周围环境进行详细的分析和探讨。由于我国大部分的地区土壤中含有一定的水分以及有机物质,土质相对来说也是比较松软的,通常情况下,大家会将这种情况称之为软弱地基(软地基)。像是这种类型的地基具有着一定的缺陷,是不适合直接作为建筑物基础的,而是要有针对性的采取一定的措施,确保整个工程的安全稳定性。

关键词:水利工程;软弱地基;处理措施

一、软弱地基概述

从工程建设角度来说,软弱地基就是工程施工的地基主要成分以软土为主构成,水利工程建设大多选择河床等地,这些地方的地质构成以河流冲击形成的软土为主,其主要成分为松软土、有机质土、泥炭、淤泥质粘性土等。这些地基土质共同的特点就是土质疏松、水分含量较高,压缩比大,承重强度低,承受不了太大的压力。进行工程建设时,由于表面强度不够,容易发生沉降问题,且沉降的速度比较快,导致地基发生偏斜,易造成工程的塌陷和崩裂等严重问题。水利工程建设中一些软弱地基的构成物质为淤泥质粘性土,整体透水性能比较差,施工中很难将水分有效排出。由于软土自身的一些特性,导致整个软弱地基的承重强度低,当水利工程施工持续深入,工程项目的质量会持续加大,对地基产生更加严重的影响,这使得塌陷崩塌等问题会更加严重,如果软弱地基的单位面积上承受的压力达到一定数值,整个软弱地基的承重面就会发生塌陷等问题,这对于水利施工的正常进行非常不利,并因为软土地的伸缩性大特点,造成过快沉降问题。

二、软弱地基的特征

1、明显的结构性质

软弱地基一般是因为海相沉积以及其他条件形成的,而且水利工程施工建筑在软弱地基中进行,比较容易出现震动和塌陷的问题,而且软土自身的结构会遭到一定的破坏,对整个软弱地基造成很严重的影响,使得护岸工程质量不高。所以,护岸工程中的软弱地基受到外界破坏时,无法进行修复和整理。因此在具体施工过程中,要高度重视对软弱地基的保护,避免人为因素破坏软弱地基的结构而带来不必要的影响。

2、具有一定水量和压缩性

软土一般是土层中分布的软黏土,能够进行液化的沙土和具有很高压缩性的软土等,而软黏土中具有很高的含水量,有一些甚至高达70%左右,在地层中几乎为液态状的可流动形式,而且黏土中存在很大的缝隙,因此说黏土也是淤泥土中的部分。而且软弱地基具有一定的压缩性,和自身的液态具有一定关系,假设软土中含水量不断增加,那么其自身的压缩性也会不断提升。

3、渗透性和抗压能力薄弱

因为软弱地基具有很多的压缩性,因此导致软弱地基具有很薄弱的渗透性,根据对水利工程中的软弱地基数据分析后能够发现,软弱地基的固结能力较弱,强度不高,需要很长时间能够固结。特别是含有有机质的软土中,经常会出现大量的气泡,在一定程度上减少了软弱地基的渗透性,因为软弱地基的强度与它自身的排水之间存在一定关系。因此在具体施工过程中,软土要承担一定的负荷,保证土层的排水性。

三、水利工程施工中软弱地基处理关键部分

1、作业前准备

在开展水利工程软弱地基施工的时候,首先需要检测全部的施工设备,确保各种设备能够正常的使用,接着就是需要根据施工标准来对比设备型号,提升设备运行效率。接着就是正确清理施工现场的杂物,确保水利工程的大型设备能够顺利进入施工现场。在检测施工材料质量的时候,需要确保施工现场材料能够满足施工需求,使得水利工程建设质量能够得到更加可靠的保障。

2、施工处理细节

在处理软弱地基的过程中,软弱地基加固措施需要按照工程实际情况来选择加固技术,接着就需要充分研究工程现场的环境情况,预算工程的施工量。在开展大型软弱地基施工的过程中,需要选择砂垫层作业措施,减少施工成本,要是施工项目较小,能够借助换填法来开展软弱地基施工。软弱地基处理对于水利工程施工来说是比较重要的,会直接影响到水利工程的整体性能以及质量,因此在进行施工处理的时候,需要显著降低施工隐患的发生概率。

四、软弱地基处理的处理技术分析

1、排水固结预压法

排水固结法主要是应用于建筑物建造之前,对天然地基土要提前添加承载作用,使孔隙比明显的缩减,同时提升其建筑物的强度,在进行完荷载卸除后,在一定程度上使沉降明显的降低,提高其地基承载力。排水固结预压方法在一般情况下主要是指充分将建筑物利用起来,自重进行,这是所有方法中最为常见的基础地基处理方法。由于排水固结的工期偏长,所以为了能够使其地基土加快固结,以及有效的缩减土体排水的时间,一般情况下,在相关的地基处理设计中排水孔设置的方向是竖向的。主要包括的有:降低地下水位、加载预压法、真空预压法以及堆载预压方法等联合应用。

2、深层搅拌法

所谓的深层搅拌主要就是指通过合理的应用深层搅拌机,向地基中加入适当的固化剂以及相关用料,同时在和软黏土进行强制的搅拌,最终构成有一定整体性以及稳定性的高强度地基土,从而使其原有的地基承载力得到明显的提升,沉降速度明显的下降。搅拌桩法的施工也是有一定优点的,主要是工期短,但是像这一类的工程相对来说投资都是比较高的,主要适用的地基为含有较高的水量、抗剪强度偏低、具有较高的压缩性以及渗透性偏差的淤泥或者是质地。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中主要包括的方法为:劈裂灌浆法、深层搅拌法、渗入性关键法以及高压喷射注浆法等。

3、换填技术

该方法采用换填的方式,将男足工程地基施工标准的地基材料取代原来的软土层,进而达到工程施工对于地基标准的要求。在实际的施工过程中,利用大型机械设备将地基位置不满足设计标准的软土质彻底挖出,再将换填的材料添加到地基内,形成地基施工建设所需要的稳定性和安全牢固性,从根本上满足水利工程进行施工的最根本要求,同时也可确保交付后的工程质量。

4、旋喷注浆处理技术

旋喷注浆处理技术就是利用气压、液化等方法进行,在高速旋转状态下,将通过排水固化的浆液灌输到地基的缝隙中。在运用该项技术处理软弱地基时,一般固化的浆液分别是水泥浆、水泥砂等。运用高速旋转的方法不断将浆液渗透到护岸地基中,通过这样的方式能够很大程度的提升软弱地基的承受能力,从而能够降低软弱地基沉降现象发生。旋喷注浆的处理技术具有一定专业性,操作人员要规范的操作设备,根据施工的具体步骤和流程对软弱地基进行处理。在实际工作中,施工人员要依据高压设备进行合理的水泥喷射,这样能够帮助浆液和软土层固结之后出现旋喷柱,能够对护岸工程中的软土地基起到加固稳定的作用。

5、化学加固处理技术

在水利工程施工过程中,当软弱地基很多时,可采用化学加固处理技术,也就是运用一些化学材料为基础,以产生的化学反应为依据,从而改善软弱地基性能。通过化学反应能够很大程度的提升地基的承受能力,使得地基强度提高。在护岸工程实际施工过程中,一般使用化学加固处理技术的方法有灌浆和硅化加固形式,灌浆就是使用一些石灰石作为改善软弱地基的材料,将其灌输到软弱地基中,产生一定反应后提升地基的牢固性。硅化的方法是使用Cacl2和Na2si3作为软土地基处理技术,根据产生的化学反应对地基进行改善,能够有效提升软土的稳定性。

6、桩基法

要是软弱地基中存在较多的淤泥,就很难开展更加深度的处理,在这个时期可以选择桩基法。在早起桩基法里面,选择最多的就是砂石桩以及木桩,不过由于科学技术的持续进步,工具数量越来越多,如今钢筋混凝土预制桩得到了广泛的使用,这种措施得到了人们的高度重视。在进行施工的时候,会借助机械或者是人工力量来进行成孔,之后把混凝土注入到软弱地基里面,在混凝土放热或者是离子进行交换之后,桩基附近的软土性质也会发生变化,在这个时期就会产生复合型的地基,地基的强度也会显著提升,能够避免产生沉降的情况。不仅如此,由于混凝土承载力较高,所以操作比较简单,成本比较低,能够显著提升工程的稳定性,借助钢筋混凝土预制桩能够显著提升抗压力以及稳定性。

7、加载预压法

这种措施主要就是在基础工程开始之前使用,需要按照预压负载的措施来处理软土地基,增强地基的强度,等到工作结束之后,再开展施工建造。要是在完工之后软土地基没有发生变化,承载力也较强,预压负载就能够在自重的基础上落实。要是施工地区的软土地基渗透性较差,要想避免产生排水距离较差,就需要保障土体的固结,而且需要在地基的土层中挖竖向的排水通道。在竖向排水的时候,也可以选择塑料排水板法以及袋装砂井法。

五、软土地基处理环节中应注意的问题

1、完善施工方案

因为水利工程用途各有差异,在实际施工中会归为不同等级和质量要求。在施工建设的整个过程中,要按照施工环境情况以及工程建设目标,对施工方案进行反复研究论证。根据对施工地基软土地质情况的认真勘察,做以细致准确的施工分析,按照满足施工需求的高质量标准严格设计环节,将软土地基的复杂性成分考虑清楚,在此基础上研究具体可行的施工方案,促进软土地基的处理的有效性,确保工程质量。

2、选择适宜的软土地基处理技术

对于不同软土地基条件,可以有很多技术方案选择,针对不同的工程情况,选择更加适宜的软土地基处理技术,不但满足工程施工和质量的基本要求,也可以实现施工成本的有效控制,使得企业的经济效益得到有效保障。在对施工技术进行选择时,还要将工期因素考虑在内,工期不但涉及到施工成本,还因为存在气候条件变化的外在影响。水利工程处于较为险峻的施工环境,雨季和季节变化都会对工程施工和质量产生一定影响。

3、可持续发展

在如今的施工过程当中,绿色施工技术也是非常值得提倡的,同时在整个发展领域中起着十分重要的意义,并且也是近些年发展的重要途径。近几年来,地基处理技术也一直进行着不断的创新和更新,现在与绿色环保更是有着密切的关系。例如:地下水得到了明显的净化,主要是通过将铁屑或者是碳颗粒的活性截水墙PRB通过对有害物质进行稀释的作用。渣土桩也是目前比较先进的一种地基处理方法,它可以将周围建筑垃圾进行充分的利用,减轻施工现场的环境污染。地基的处理技术还有一个重要的作用就是杜绝有害物质进入到地下水中,同时还能够防止污染区域水的再次扩散。

结束语

随着近些年经济的迅速发展和科技的不断提高,现在的水利基础设施建设也在逐渐的扩大,但是在这个扩建过程中难免会遇见一些复杂性的问题,像是地势条件较为复杂,气候环境非常恶劣,所以为了能够有效的解决这些问题,需要做的就是采取有针对性的措施进行有效处理,并且确保水利工程的质量以及安全运行问题。地基的处理在整个过程中有着十分重要的作用,所以施工人员必须能够对软弱地基进行高效处理,以保证工程的正常实施,并且通过笔者对相关方法的叙述,在一定程度上将保证地基承载力以及稳定性,但是还有诸多的方面需要进行不断的探讨和研究。

参考文献

[1]段景波.论水利工程施工中软弱地基处理技术[J].科学技术创新,2018,(20).

[2]王成.试论水利工程施工中软弱地基处理技术分析[J].中国高新区,2018,(4).

[3]邵辉,马红春,王海艳.水利工程施工中软弱地基处理技术浅析[J].城市建设理论研究(电子版),2018,(32).

论文作者:叶盛茂

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年8期

论文发表时间:2019/8/1

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