关键词:水利工程;软土地基;处理技术
引言
在水利施工过程中,软土地基的处理成为施工中重要的组成部分,软土地基会对上层建设造成不利影响,若想保证建筑物的承载力,就需要对软土地基进行相应的处理。水利工程施工中对软土地基的处理技术备受关注,提升软土地基承载力,不仅能增强施工质量,更能节约成本,促进我国经济建设。
1水利施工中软土地基的特性
在水利施工中软土地基有粉土、粉砂与软土物质混合而成,土质基础具有流动性的特点,因而软土基地承载力较低。由于软土地基的这个特性,将会对建筑物造成不稳定,加剧施工难度与成本的投入,甚至在施工过程中降低了水利工程的使用寿命与安全性能。本文对水利工程中软土进行相应的解析,并在发展中进行技术的更新,提高水利工程的安全稳定。
1.1压缩性与孔隙比较高
由于软土层的压缩性较高,从而会导致建筑物发生开裂,甚至是严重的沉降现象。因此,当压力远远超过某个应力,软土压缩就会呈现骤降,软土承载力较弱,在巨大的压下会导致建筑物变形。例如;在施工中某个结构部位,在软土层中受到剪应力过大,就会打破原有平衡,出现建筑物偏移。
1.2灵敏度高,透水性低
由于软土中水含量的过多,导致地基土层松散凝聚力低,在软基基础中由于土壤透渗系数小,含水量高,饱和状态高,不仅延缓了土体的固结过程而且在荷载的初始阶段,通常具有较高的孔隙压力,对地基的强度有很大的影响。软基地基一些主要组成部分是饱和粘土,它非常容易压缩并且具有不同程度的沉降。改变了其稳定的周期,容易造成周围的土质疏松。
2水利施工中的软土地基处理技术
在水利工程施工前期需要进行地质的勘测,通过先进的设备进行软土地基的勘测,再利用科学合理的技术进行方案的制定。依靠软土地基上层较为密实的部分进行有效的地基基础减缓,从而加强地基强度。为了提高地基整体的承载力,可以利用排水稳固法进行施工,增加地基土壤的密度,同时加强承载能力。
2.1换填法
换填法是软土地基处理中常见的方式之一,换填法是将地基层中软土进行挖除,然后通过更大密度的沙粒以及矿渣进行回填,从而提高软土稳定性,通过回填水泥土等提高承载力,减少外界因素的影响。
2.2粉体搅拌法
粉体搅拌法是通过空气压缩传送将固体粉料进行地基软土层的搅拌,同时在两者之间会发生化学反应与物理反应,从而产生一种相对强度较大的粉桩,增加地基土壤的质量与承载能力,这种粉体搅拌法适用于淤泥土质等。
2.3加筋加固法
在水利工程施工过程中,软土地基受到上面建筑的压力作用。为了增强软土地基承载能力,用土木合成的材料进行软土的灌输,从而增加强度与承载能力。将合成材料放到土壤内部与软土结合后形成复合土体。因为土抗拉剪切的特性,在土壤内部通过加固材料形成的抗拉构件与土体相互摩擦产生力的作用,钳制其上部和下部的土壤和土壤横向等效变形,这样施加在土侧的压力增加,从而保护了土体的结构完整性,并且提高了土的强度和土壤抗减强度。到目前为止,通过探索实验结果可以总结出加筋改良土之间的相互之间的作用原理大致可以分为准粘聚力原理和摩擦加筋原理。
2.4真空预压法
真空预压法是软地基处理方法中效果较好的一种常规处理方式。真空预压法由为三大系统构成:抽真空系统、密封系统、排水排气系统。利用密封系统对加固土体的进行空气密闭,由抽真空系统为土体提供持续稳定的负压,可大致理解为采用大气压力代替土石料堆载对土体进行挤压,并利用排水排气系统将土体中的气体液体排出,最终使孔隙比、含水率降低,达到固化处理。
真空预压法对于生态环境的污染以及破坏较小,符合我国的发展理念;适用于大面积软土地基的加固。具有代表性的真空预压法有:水下真空预压法、低位真空预压法、劈裂真空法、新型防淤堵真空预压法、异步真空预压法、井点井十呼吸井真空预压法等。其中井点井+呼吸井真空预压系统装置,在加固软地基工程中处理深度大幅度提升,排水效率明显优于传统真空预压法,加固后土体承载力明显提升。
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2.5地基挤密技术应用
挤密砂桩(SCP)不同于陆上一般采用的砂桩,它的原理是在软基上用振动锤把套管沉入到要求的深度,填入中粗砂并向下挤压使砂桩扩径,使其周围地基发生侧向挤压而使地基密实的一种加固方法。对松散砂土地基,SCP的主要作用是成桩时对周围砂层产生挤密作用以及振密作用;对软弱薪土层地基,SCP的作用主要是置换和排水作用,一般高置换率SCP考虑置换作用,低置换率SCP只考虑排水固结作用。实施SCP可通过高强度砂桩与软弱地基形成复合地基,使之对上部荷载的承载力增强,包括排水效果在内的地基整体刚度增加,滑动阻力增加,沉降减少,侧向流动减少。
我国挤密砂桩应用于洋山深水港东侧港池临时工作船码头工程。挤密砂桩具有环保、施工方便快捷、质量可控、造价低的优点,具有较好的经济和社会效益,在水下软基处理领域具有广阔的应用前景。
3水利施工中软土地基处理方法应用要点
水利施工传统地基的处理方法主要通过对地基基础做出有效的判断,从而能够取得更好的效果,通过实际进行数据分析做好搅拌工作,分析软土地基承载能力,确保勘查工作的全面与科学性。对水利施工中软土地基的处理方法应用要点进行4个方面的深入探讨。
3.1合理结合实验数据
在水利施工过程中,软土地基处理的首要步骤是通过数据的整理进行方案的确定。施工人员在整合实验过程中,需要对地基基础数据进行严密的审察,从而能够在真实的数据下进行软土地基有效的处理。其次,在施工人员进行综合数据实验,能够有效地提升水利施工软土地基基础质量。从而在基础上避免使用过程中的水利设施质量问题的产生,从而将风险扼杀在萌芽中。施工人员通过准确的数据可以利用当地地质特点,进行填充、夯实等方式,将灌注管内的液体均匀的灌注在软土地基地层中,有效地将地基中颗粒与岩缝中产生的水汽进行减少,最终提高地基承载能力。
3.2做好搅拌桩处理工作
当水利施工中软土地基的处理首先要做好搅拌工作,施工人员对搅拌桩处理工作中考虑季节的因素,若在冬季则会影响实际施工的安排,其次是施工人员对搅拌的桩基础进行实地位置的确立,并通过施工人员进行地质抽气工作,注重土中形成的真空度,保障实现大气压力与真空压力的相互差值所产生的作用。而施工人员在做好搅拌桩处理过程中,对于荷载作用下地基基础固结后才能进行下一级的荷载,并通过搅拌桩处理能够有效的提升效率与施工质量。
3.3分析软土地基承载能力
水利工程轴软土地基的处理是对土地承载力的分析,施工人员在分析软土地基承载过程中对其计算方式进行合理化的分析,在此过程中分析重点应放在软土地基自身承载力于软土地基土壤热化等因素。然而施工人员对分析软土承载力的过程中确定合理的处理方式,结合当地周围水文环境与地质情况,从而能够在此技术上寻求最佳的处理效果,减少对周围环境的影响,从而保障生态平衡,促进可持续发展战略的建立。
3.4确保勘察工作全面性
水利施工中软土地基的处理离不开看着他工作的支持,施工人员在确保勘察的全面性的同时,要对勘查过程以及地质环境的调查进行多方考虑,对当地的地形地貌以及水文特征进行调查数据的整理,然而施工人员对勘察工作就要有保障性,也要有时效性,根据不同的季节进行方案的制定,通过科学的技术加强设计与实际施工的全面贴合。施工人员确保勘查工作对软土地基具有有效性,在此过程中不会对上层建筑产生较大沉降与断裂现象。提升勘察工作就是保障软土地基施工的基础,避免风险与潜在危险的发生。
结语
综上分析,软土地基的存在影响到水利工程的施工质量,因此,在水利工程建设的过程中,应当全面认识到软土地基给整个水利工程带来的危害,坚持科学合理的软土地基处理原则,从水利工程的实际情况出发,采取针对性措施,增强水利工程施工中软土地基处理效果。
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论文作者:蒋文志,王桂智,李建刚
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第22期
论文发表时间:2020/4/29
标签:土地论文; 水利论文; 地基论文; 预压论文; 承载力论文; 真空论文; 中软论文; 《科学与技术》2019年第22期论文;