摘要:水利堤防工程软土地基处理作为水利建设施工体系的核心构成,在提升水利工程结构强度,地基稳定性等方面发挥着关键性的作用。文章以水利堤防工程软土地基处理作为研究核心,以期在分析软土地基性质的基础上,采取科学高效的优化策略,推动软土地基优化工作的开展,逐步构建起现代化的水利工程施工体系。
关键词:水利堤防;软土地基;性质;优化策略
引 言
随着我国经济水平的快速发展,水利工程的建设也在不断的进步,在水利工程建设的过程中,堤防工程软土地基的处理是水利工程项目中较为重要的一个环节,也是整个施工作业中较为核心的一个部分,这关系着整个工程的质量和后期的使用年限。在我国的水利工程项目施工当中,堤防工程软土地基的处理环节因为存在着很多的问题和难度,所以很大一部分的水利工程堤坝软体地基的处理都达不到国家规定的设计标准,首先针对相应的问题分析了水利堤防工程中软土地基的特点,研究相应的处理方法。
一、水利堤防工程软土地基的性质特点和失稳的破坏机理
(一)工程软土地基的性质特点
由于水利工程施工地理环境的因素,很多施工现场的土质都是较软且湿度较大的黏性土质。这种土质的孔隙一般比天然含水量要大的多,并且压缩性也比较高,所以如果大幅度的利用在建筑物上很有可能会使建筑物出现较大的沉降现象,而且在沉降的时候还会分层,不是均匀的沉降,这样就可能会给建筑物带来大面积的开裂和损坏,质量得不到足够的保证。这种土质的透水性相对较弱,抗剪强度比较低,首先因为软土本身的含水量就比较多,但是透水性非常的差,这会严重的影响到地基的稳固性,抗剪强度的减弱也会给工程的质量造成一定的影响。在水利工程的地基中的软黏土还未受到破坏的时候,它的抗剪强度比较强,但是一旦受到破坏的话,强度就会下降,所以这里就要求在施工的过程中不要对地基底部的软底层造成破坏,及时的观测和保护好,从而保证水利工程整体的质量。
(二)工程软土地基失稳的破坏机理
一直以来,对于水利工程建筑物的质量检测都非常的重视和严格,因为一旦发生质量问题,其损坏基本都是大面积的,尤其是地基部分,经常出现滑动性的破坏,轻者还有可以挽救和修复的可能,重者则会出现建筑物下沉的现象,会给相关企、事业部门带来很大的经济损失。在相关技术人员的分析研究之后发现,出现滑动破坏的主要原因是由于地基中某个层面的抗剪强度遭到了破坏,从而使整个地基结构的承受力度超出了原有的抗剪强度的规定范围,从而出现了滑动破坏的情况。造成这种现象的因素有很多,外部因素和内部因素均存在,因为淤泥质黏土在建筑物地基中自身的抗剪力度就比较小,所以建筑物在后期对于一些外界压力的承受上就存在着一定的欠缺,那么究其外部原因,水位每年都是有变化的,水位的升降和流动会给建筑物的外部带来不同程度的压力冲击,在这种压力的冲击下,也会给建筑物的地基造成一定的影响,还有降雨、地震等外界因素都是可能影响到建筑物质量的外部原因。
在对水利工程堤防安全稳定系数进行分析的时候,一般根据计算式:T1Fn=T 来计算,式中的相关字母表示分别是:Fn-堤防稳定安全系数;T1-滑动面处土体的平均抗剪强度;T-作用于滑动面上的平均剪应力。当 Fn>1 的时候,土体处于稳定状态的,当 Fn<1 的时候,土体处于滑动状态或有滑动的趋势,当 Fn=1 的时候,土体处于临界状态,所以为了避免工程出现大面积的质量问题,要对相关的数据进行实时的监测和计算。当工程的等级出现差别的时候,对于数据也有不同的要求,对于 Fn数据的要求一般控制在1.05~1.30 之间,控制的方法有两种:①对地基结构孔隙中的水分做到很好的控制,从而来提高地基的抗剪强度;②尽量减小堤防的横断面积,这样可以有效地避免堤防的地基层面受到外界的干扰。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、水利堤防工程软土地基处理环节的优化对策和适用条件
对于水利堤防工程软土地基处理过程中出现的问题,不少的技术人员都针对不同的问题现象研究出相应的解决方案和优化对策,常见的软土地基处理有以下几种方法:
(一)堤身自重挤淤法
这种方法的施工原理是通过相关的处理方式对堤身的自重进行加大,将整个堤身地基部位的淤泥状态处于流塑的状态或者淤泥质向外挤压的状态,而且在提高堤身自重的同时要将淤泥或淤泥之粘土中的水分进行消散处理,然后还要加高整体的有效应力,通过这种处理方式来提高地基的抗剪强度,这种处理方法的使用是有限度的,不是所有的情况都能采用这种施工方法。
(二)抛石挤淤法
这种方法的主要处理措施是把一定量的粒径和块石抛在需要处理的淤泥质的土地基中,然后采取相应的处理措施将原有的淤泥质的土挤走,达到加固堤防工程软土地基的目的。主要施工措施如下:首先要选取一些不易被风化的石料抛填在被处理的软土地基中,而且在进行抛填处理的时候方向也有一定的要求,要根据软土下部结构的横坡状态进行抛填,横坡的状态可能平坦也可能陡峭,平坦的时候就要根据地基中部的情况进行依次的抛填和扩展,当横坡陡峭的时候,就要采取从高处向低处进行抛填处理,最后要在地基的上部铺设一层反滤层,这种施工方式的施工技术较为简单,施工成本也相对较低,使用对象和方法也有着相似的地方。
(三)垫层法
这种处理的施工工艺则更为的简单,主要操作是把靠近根基部位没有达到标准和设计要求的软土进行挖除,然后人工的进行回填,回填的材料一般都是一些自身强度较高的砂、碎石、石头渣料等等,这种材料被广泛用于基层支持力的提高,具有高强度、较强的透水性和压实性等。这种回填材料的采购也很方便,价格便宜,可以随时的在施工场地附近采集得到,这种方法在一些软土埋深较浅的工程和开挖量不太大的工程项目中使用的较多,因为方便快捷。
(四)排水稳固法
在大多数的水利工程软土地基的施工中,在解决施工中稳定问题和沉降问题的研究上,发现排水稳固法是一个效果比较显著的方法,排水稳固法主要由两个模块来组成,分别是排水和加压,在一些工程项目中常见的排水装置有塑料管排水和沙井排水这两种,这两种排水装置在安装和操作起来的时候也比较简单,这种处理方法及时利用了排水系统的透水性这一优点,也逐渐被使用在许多的水利工程堤防地基的处理中。
(五)强力夯实法
这种处理方式需要借助相关的机械设备来辅助操作,一般会选取重量适中的碾压设备来进行夯实。在夯实的过程中因为重力的存在可以将土壤间的缝隙减小到规定的范围之内,可以将地基的稳定性提升到一个恰当的值。碾压要进行很多次,直到能够保证后期不再出现裂缝或者稳固性较好的程度为止。这种处理方式的优点就在于高效稳定,可以保证在进行夯实处理的时候对于软土地基的均匀程度起到了很好的保障,而且也能同时进行排水环节,方便快捷。这里要格外注意的一点就是在进行工作的时候要及时的保障设备的工作能力,尽可能的避免因为设备发生故障给工程的进度带来影响。
三、结束语
在对水利堤防工程软土地基的处理上,对不同工程进行实地考察后发现的很多问题制定出了相应的解决方案和优化策略,而且也取得了显著的效果,水利工程在我国一直受到较多重视,所以对质量的把控非常的严格,只有保障了施工的 质量,才能确保后期的使用发展。
参考文献:
[1]冯霞.水利堤防工程软土地基处理环节的优化对策[J].低碳世界,2018(06):52-53.
[2]郭磊.水利堤防工程软土地基处理环节的优化策略[J].数字通信世界,2018(01):214.
论文作者:刘喜东
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/3
标签:堤防论文; 地基论文; 土地论文; 工程论文; 水利论文; 水利工程论文; 建筑物论文; 《基层建设》2018年第32期论文;