摘要:作为水利工程而言,地基基础是决定其工程质量的重要影响因素,但就我国现阶段的实际国情来来说,在水利工程施工还面临很多地基问题的干扰,尤其是软土地基。为此,本文从软土性质以及对水利工程的施工影响出发,在结合我国水利工程施工国情的基础上,就软土地基的施工技术进行了详细的阐述和分析,以供参考。
关键词:水利工程;软土地基;施工技术
在水利工程的施工过程中,如果有软土地基的存在就会很大程度的增加工程施工难度,并为整体施工的稳定性和安全性带来重要影响。故而相关从业人员一定要不断的总结经验,完善软土工程的施工技术,通过对科学有效的技术方法的运用,来最大程度的保障水利工程施工的安全性和整体质量,并最终达到实现工程建设的经济效益和社会效益的目的。
一、软土地基概述
1.1 软土地基的概念及特点
我国水利工程中的软土地基,主要是指有机物含量大、土质强度较差且压缩量很高的软质土层。通常而言,软土较多的会出现在水库、河湖周边或是海边等地区,这些软土的存在很大程度的影响了水利工程的施工进度和效果,是阻碍我国水利工程进步发展的重要影响因素。
而就软土地基的特质进行分析,可以发现其具有明显的抗压能力差、流动性强、土壤颗粒间存有较大缝隙以及含水量大等特点。此外,因为软土地基中的土壤组成物质相对复杂,这就会导致即使是在同一土层中,也会存在较大差异的壤间性质,这也一定程度的增加了水利工程的施工难度。
1.2 软土地基对水利工程影响的主要表现形式
若想要切实解决水利工程的软土地基难题,就首先要对其危害进行详细的了解和掌握,进而针对具体症结来对为您提进行解决。根据笔者多年的工作经验,软土地基对水利工程的负面影响主要是表现在以下两个方面:
1)从上文的论述我们可以获知,软土地基具有含水量大、流动性强以及抗压性差等特点,这就会很大程度的为水利工程埋下移动、垮塌以及沉积问题的隐患,这不但会为工程施工带来安全性的威胁,同时还会使得工程支出成本被大幅提升。
2)软土地基对水利工程的另一方面影响与人为因素有很大关系。因为在工程施工的初期,技术人员没有对施工地区的地质进行足够的调研与考察,进而使得在进行工程设计时,没有对软土的负面影响进行足够的重视,而没有被良好处理过的软土就会为工程施工带来诸如沉降和垮塌的隐患。此外,因为工程施工单位受限于施工成本与施工技术,及时得知工程所在位置存有软土地基,也没能对其进行妥善处理,进而使得工程施工的威胁性增大,并同时也为施工人员以及工程周边地区的人们造成不同程度的生命财产损失。
二、关于水利工程软土地基处理技术的分析
对于水利工程中的软土地基的处理,主要是要依据工程实际进行分析,并在此基础上,就施工技术的制定作出科学合理的措施。如果施工人员采用的技术不合格,则就会很大程度的破坏到地基的抗压性和坚固性,并最终导致地基沉降等问题的发生,给工程施工造成巨大的经济损失,甚至还可能会威胁到施工人员和周边居民的生命安全。但如果施工技术人员能够对软土地基进行较为有效的处理,则就能够很大程度的加强地基的排水和抗渗能力,地基被有效加固。就水利工程中的软土地基的应用技术来说,较多采用的是以下几种方法:
2.1 砾垫层法
砾垫层法主要是将地基中的软土进行清除,使用透水性较好的砂砾来发挥替代作用,这种方式在经济上比较合理,适宜性较强,比较实用,在浅层软土地基中的使用比较多。具体来说,在软土地基表面均匀的铺设一层50~120 cm的砂垫层,可以在强化软土层的基础上,将填土中的水分排出,以此来有效控制填土层中的水分,并为以后的施工奠定基础。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆值得注意的是,垫砂层过程中,施工人员要充分考虑机械设备的重量以及软土地基的承载力,尽可能在保证机械设备能够正常通行的前提下,提高软土地基的强度以及承载力,必要时,可以将排水处理方法以及垫砂层处理方法相结合,来保证水利工程的施工质量。此外,垫层法可以有效地防止冬天的冷冻现象,这主要是砂垫层所带来的优势。因为砂属于粗颗粒,缝隙较大,不易产生冷冻的现象。
2.2 爆炸排淤法
因为一些海边的水利工程其地基的主要组成部分是沼泽和淤泥,并长期处于水中,故而在一些海边的防洪堤或是护岸工程中,较多的会采用爆炸排淤法。就具体的技术操作方法来说,首先是要在软土中埋入炸药,当炸药被引爆后,土质地基表面的一些淤泥就被会炸开并完全清除,原来的淤泥处被重新被一些渗水性好且强度较高的土壤进行填充,如此一来,此前地基的软弱土质被取代,土质强度以及问固定就得到了有效提升。爆炸排淤法虽然操作简单,耗时较短的优势比较明显,但该技术在具体的操作中成本较高,并且爆炸会对工程的周边环境带来巨大影响,故而对该技术进行应用时,要进行全面的考量。
2.3 换土法
若想最为直接有效的对改善水利工程中的软土进行改善,如果工程条件允许的话,则可以考虑采用换土法。所谓换土法,就是通过利用灰土或是大量水泥来替代软土,以实现改变土质特征,并同时提高工程地基坚固性以及承载力的目的。换土法的主要优势是施工工艺简单,且土质改善效果明显,但换土法同时也会对工程所在地理位置提出较高的要求,加之如果涉及到远距离运输,还会大幅度的提升工程成本,增加工程施工难度。
如果水利工程的施工单位在对软土地基进行处理时,想要采用换土法的技术工艺,那施工人员就首先应对工程所在地理位置以及其周边环境进行深入的调查和分析,如果施工现场附近能够有可利用的土壤,则以及依照就近取材的原则,使用工程周边的土壤来大幅降低工程成本。此外,施工人员在进行换土作业时,一定要注意要将换过的土进行有强有力的夯实,以最大程度的保证地基的稳定性和承载力。
2.4 塑料排水法
为有效的排除水利工程软土地基中的大量含水,施工人员可以通过对含砂砾排水层的塑料铺板的利用,来实现工程土质强度的增强以及支撑力的提高。塑料排水法较多的被应用于软基层较厚的工程地质中,并具有缩短水分的位移,固结能力强、排水速度快的优势。此外,因为塑料排水法所使用的塑料成本较低,能够有效的节省工程成本,加之操作简单并且适应性较好,故而具有较好的推广价值。
2.5 人工材料加筋加固法
所谓人工材料加筋加固法,就是在水利工程施工前,将人工合成材料铺覆在原来的地基表面来对地基进行稳定性加强的技术方法。人工材料加筋加固法一方面能够增加工程建设物与地基之间的摩擦力,避免建筑物与地基间因摩擦力较小而发生侧滑的可能,另一方面,人工材料加筋加固法还能够有效对的减弱建筑重量对工程地基产生的压力,起到分散工程地基局部压强较大的问题,进而最终提升水利工程建设的稳定性,避免一些工程安全问题的出现。
三、水利工程施工中软土地基处理技术的注意事项
(1)水利工程在进行施工之前,首先要对工程现场的各种情况进行深入的调查分析,并同时根据相关工程的建设要求,对诸如水文地质、地形地貌以及水利工程测量等内容进行详细的分析,在将这些因素与工程实际情况进行结合的基础上,再就可操作程度高、经济性强、科学性较好的技术方案进行制定。绝对不可以在没有对工程地质进行勘察与测量的前提下,就进行施工方案的制定,要最大程度的避免因为施工方案的错误给工程带来经济损失和人员伤亡的可能。
(2)为保证水利工程的施工效果,施工人员在对软土地基进行技术处理时,还有全面的对地基的承载能力进行研究,施工人员可以通过对计算机软件的利用,来对地基的土壤热化、水平剪切力以及地基承载力等相关因素进行分析,并在此基础上,再进行施工技术方案的制定。
四、结语
总而言之,软土地基施工是水利工程施工中的重点和难点,需要采取一定的针对措施进行帮助,从而保证水利工程的施工质量,确保水利工程能够在使用中具有足够的结构强度和质量。故而为降低软土地基对工程施工的不利影响,就需要施工技术人员在对工程地质及周边环境进行深入的考察的基础上,采取科学灵活的施工技术方案来对软土地基进行处理,尽可能的保证工程施工的稳定性和安全性,更为有效的实现水利工程对社会及民生所具有的重要的经济效益和社会效益。
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论文作者:陆斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签:水利工程论文; 土地论文; 地基论文; 工程论文; 工程施工论文; 土质论文; 土法论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;