摘要:随着科技的快速发展,软土地基处理技术也越来越完善,这给水利工程的施工带来了巨大的便利,施工质量也得到了进一步的保证。为了保证软土地基的处理效果,在选择施工技术时应结合工程的施工时间、施工环境和施工总量,从经济性、科学性、可行性等多个角度出发,确保采用的软土地基处理技术能够满足水利工程施工的实际需求,以打造高水平的水利工程项目,促进我国水利事业的蓬勃发展。鉴于此,本文主要分析水利工程施工中软土地基处理技术。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
1、软土地基的特性
软土地基指的是含有大量有机物质,且强度较低、可压缩的土层,其结构的稳定性较差,在外界环境发生变化时地质结构就会遭到破坏,此时软土地基将会因流动而变形,引起地基的沉降,水利工程也会出现各种类型的病害。水利工程受到的力比较复杂,主要包括自身重力和外界的应力,同时还会向软土地基施加巨大的压力,随着时间的推移软土地基也会逐渐发生沉降,致使水利工程的性能无法完全发挥出来,所以在软土地基上进行水利工程的施工需要做好强化加固处理。
2、软土地基对水利工程的影响
软土地基对于水利工程施工的影响主要是体现在2个方面。1)软土地基的自身结构以及性质造成的,由于软土地基自身性质的影响,含水量高、耐压性能差、流动性强等对水利工程的施工造成极大困难,水利工程施工过程中会出现许多安全隐患。此外由于软土地基本身性质,也给整个施工过程造成极大障碍,在进行施工过程中,就必须重视软土地基的设计,造成施工成本上升。2)由于施工过程的影响。在部分水利工程设计过程中,由于未能充分考虑软土地基可能对施工过程造成的影响,工程在设计过程中未能引起足够重视,施工过程对于施工的具体操作条件并不了解,未能将软土地基对工程质量影响进行充分的分析,造成整个施工过程出现安全问题,严重影响施工质量。对于未经过细致设计的软土地基不能满足水利工程设计的要求,在未经过细致论证设计的地基进行施工,极易造成安全隐患,影响施工进程,甚至有可能造成大面积安全事故的发生。此外,也有可能在对软土地基进行一定程度的勘测但是未能给予充分的处理,有些工程项目为了过度追求成本最低化,忽略了对软土地基的设计处理,自欺欺人,这样也为工程建设埋下安全隐患,水利工程即使完成了建设,也很容易出现安全问题,威胁周围群众的安全。
3、水利工程施工中软土地基处理技术
3.1、砂石和砂换填垫层技术
若水利工程的软土地基厚度较薄,大约在3厘米左右,那么在进行软土地基的处理时,可以采用砂石和砂换填垫层技术。在具体实施的过程中,应当首先将表层的软土层去除,然后将其更换为稳定性更好、强度更高的材料。在进行软土地基换填层材料的选择时,通常情况下包含有卵石、砂石等类似材料,这种材料形成的垫层容易进行碾实、透水性较好、压缩性较低且具有较高的强度。因此,通过换填的方式,能够降低地基沉降程度、增强软土地基的承载能力,同时对于消除膨胀土、防止软土地基出现冻伤等有着较好的效果。当完成换填后,应对整个软土地基进行夯实,保证整个地基形成良好的持力层,有效提升整个地基实际承载极限,增强地基的抗变性和稳定性。若在进行换填的过程中发现其中包含有空隙存在,则应当选择使用透水性材料进行排水,从而使软土地基能够实现加速凝结,有效阻隔软土地基出现冻胀情况。当整个换填施工结束后,应继续加强夯实施工。
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3.2、旋喷注浆处理技术
综合利用电化学法、气压法、液压法,以高速旋转的方式,把固化的浆液注射到建筑物之间的缝隙或地基的各种介质之中。当软土地基的土质为黄土、淤泥,砂土或粘性土质时,比较适合采用旋喷注浆处理技术。可以利用粘土浆,水泥浆,硅酸盐,水泥砂等物质进行注射,同时还应该采用定喷、泉喷的方式,建造出复合地基的模型。采用旋喷注浆处理技术,能够有效地避免地基沉降,提高土质的承载能力。但是如果软土地基中有比较多而大体积的石块,就应该对这种技术进行适应性地检验,从而确定该方法是否合适。
3.3、排水固结施工技术
排水固结处理技术,是利用有关的排水设施,排出软土地基中过多的水分,为软土地基的固结奠定基础。利用排水固结处理方式,可以提高软土地基的稳定性,增强软土地基土质的承载能力,利用排水固结处理技术进行排水。在目前主要有砂井排水与水管排水这两种方式。但是目前,水利施工人员对排水固结处理方式存在一些错误的看法,对这种技术认识的并不能够全面,他们认为软土地基经过排水之后,土壤的质量会受到许多影响。其实不然,只要施工人员在排水固结的过程中,熟练地掌握这种处理技术,提高操作的技能,严格遵守施工相关的标准和要求,就会提高软土地基土质的承载能力。
3.4、化学固结法施工技术
当前在对水利工程软土地基进行加固时,使用化学固结法进行施工能够获得较好的施工效果,特别是随着当前各种新型材料的不断出现,该种方法在对水利工程地基加固过程中发挥的效能更高。在具体实施的过程中,可以选择使用高压喷浆、深层搅拌法、灌浆法等。其中在使用灌浆法时,其主要采用的是电化学、液压及气压原理,把某些能固化的浆液注入天然和人为的裂缝或孔隙,以改善软土地基的物理力学性质。深层搅拌法就是软土地基中搅拌掺入各类固化剂,使软土固化,这种方法本质上都是利用石灰、水泥等材料作为固化剂与地基深处的软土进行粘合,加强软土地基的承载能力,提高整个软土地基的承载能力。
3.5、其他处理技术
振动水冲法是根据相关的要求,在地基上钻孔,然后再将之前准备好的砂石、水泥等物质,注射到已经钻好的孔内。利用振动水冲法,一般不会要求在施工前进行排水作业,在注射完之后,再利用分层夯实法,把所填的水、沙石等物质夯实,进而稳固软土地基。当软土地基的沉降量不大时,就可以利用加筋法,在填土过程中要用土工布垫隔,这样能够增加侧向约束,使载荷分布得比较均匀,从而提高了软土地基的稳定性。还应该用土工布摊铺覆盖,这样做能够提高地基的刚度,有利于地基积水的排出,便于地基边坡的维护。在水利工程的施工中,如果软土地基的土壤水分含量比较大,土层也比较厚时,就可以采用预应力管桩与钢筋混凝土桩等桩基法技术。硅化加固法是利用注浆管,把氯化钙溶液和水玻璃溶液注射到软土层之中,注浆管的侧壁有许多网状的孔眼。这两种溶液在混合之后会渗入软土层之中,在发生化学反应之后,便能产生一种胶凝物质,它可以活化土颗粒的表面,也能够使土颗粒胶结固化,因此能够增强软土地基的坚固性。利用硅化加固法的同时,也可以利用电渗技术进一步扩大软土地基的硅化范围。人们也经常将这种方法叫做电动硅化法。
总之,水利工程的建设相对于其他工程建设有着较大特殊性,多数均在海河等水量较大的位置建设,而这些位置通常情况下,由于长期受到了海水、河水的浸泡导致土质总体较软,水利工程地基呈现出软土地基的特点,严重制约了水利工程施工水平的提升,因此,对水利工程施工中软土地基处理技术进行分析有着较为重要的意义。
参考文献:
[1]陈志峰,陈爱鑫,陈允东.水利工程施工中软土地基处理技术[J].建筑知识,2016,36(08):129+135.
[2]乐盛谋.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].江西建材,2016,(06):128+131.
论文作者:徐振华
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/4
标签:土地论文; 地基论文; 水利工程论文; 技术论文; 水利论文; 工程施工论文; 土质论文; 《基层建设》2017年第29期论文;