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水利工程施工中软土地基处理技术分析

2018-08-24张广王斐

科学与财富 2018年24期
关键词:水利施工软土地基处理技术

张广 王斐

摘 要: 在水利工程中,地基基础施工直接影响着工程上部结构的稳定性和安全性,因此受到施工单位的重视。软土地基中含水量较高,呈软塑性状,地基承载力严重不足,且具有较大的空隙,受压后容易产生变形情况。在水利工程中,加强软土地基处理不仅能够使工程地基的稳定性得到增强,而且能够使水利工程施工后的不均匀塌陷大幅减少,使整体工程施工质量得到显著提升。本文简要介绍了软土地基的危害,重点分析了水利工程中软土地基处理技术,以期能为有关方面的需要提供借鉴和参考。

关键词: 水利施工;软土地基;处理技术

近年来,我国水利工程得到突飞猛进的发展,人们对施工质量和安全性能越来越重视,这就要求施工单位不断优化施工工艺,严格控制水利结构基础施工质量,对水利工程中出现的软土地基进行加固治理,使地基的承载力得到改善,地基强度进一步提升,从而保障地基基础的稳定性。

一、软土地基的概述

在水利工程的施工中,软土地质通常是指较为松软、强度低的土层,有机物的含量比较多,含水量也比较高,松软的土质使得存在较大的缝隙。但是也正是由于这些原因,导致软土层的受压能力不强,并且易变形。虽然软土层有着自身的优点,但是在水利工程的施工中,软土却是百害而无一利的。如果在水利工程的施工中遇到了软土层,对于施工来说会有巨大的影响,对工程的整体进度也会带来影响。而软土层虽然含水量比较多,但是缝隙也比较大,在阳光下很容易丢失水分,土质会更加的脆弱。如果水利工程中存在了软土地基,会影响整个工程的质量。

二、软土地基的危害

研究表明,软土地基的主要危害是在承受上部水利较大的荷载作用下,地基表现出不均匀的沉降现象。若局部地基含水量较大,可能出现塌陷危害,这就严重影响水利结构的稳定性。然而软土地基沉陷的主要影响因素是软基中含有较高浓度的易溶盐,而含盐量高后则会增加土颗粒之间敏感性,导致地基在受到水利结构传递下来的荷载时出现不均匀沉降问题;或是软土土质中含有浓度较高的难溶解盐,造成地基出现沉陷滞后问题。

三、水利工程中软土地基处理技术的应用

在水利工程中,需要根据具体的条件和情况来选择合适的方法处理软土地基,假如施工时没有恰当的对其进行处理,就会导致地基不稳定现象出现。所以,不断提升软土地基处理技术具有极其重要的意义。

1、换填处理技术

施工人员将基础底面下一定范围内的土层挖去,将所需要的施工材料分层进行填充,同时借助机械或者人工将填充物分层压实,从而满足密实度要求。在对地基进行处理时,可以通过换填技术进行施工,施工时需要对垫层的厚度与宽度设计高度重视,同时选择合适的垫层材料。其中,在对垫层宽度进行设计时,是根据应力扩散角进行的,确保垫层稍微超出基础底面边缘,不过侧向挤出情况不会出现在垫层材料中。同时还要保证垫层厚度比基底宽度大0.25%。例如,排水砂垫层法主要是将一层砂层铺设在路堤底部,其原理主要是在填土时,不断增加的填土量导致土层荷载持续增加,软土地基排水在砂层铺设并固结以后会促进渗出的水排出。砂垫层不但能够使排水更加通畅,同时还能够使沉降量大幅减少,防止冻胀现象的出现。为了使渗水性进一步提高,施工人员在材质的选择上需要严格把关,将垫砂层的厚度控制大于60厘米且小于90厘米的范围内,同时将一层粘性土铺设在垫砂层上,确保地基上不会有渗出的水存在。与此同时,施工人员需要将排水沟修筑在路基两侧,确保砂垫层渗出的水沿着水沟排出。

2、排水固结法

排水固结法在处理水利工程软土地基时,是一种非常重要的方法,其主要是由排水和加压组成,根据加压方式的不同可以将其分为堆载预压法、真空预压法等。同时在进行排水固结的时候,利用建筑物自身的重量对加压进行管理,或者在施工之前采用加载预压对施工现场进行加压预压处理,这样就可以促使土体空隙变小,从而达到固结的效果。此外,因为排水系统可以对透水性进行很好的利用,这样在地基中进行排水装置设置的时候,应该采用排水装置进行集中排水。

3、添加剂技术

在对软土地基进行处理时,能够利用添加剂技术将水泥、生石灰等材料添加在土层中,通过对土壤成分的改变进而使土壤结构得到改变。添加剂技术可以使软土地基的凝固性的得到增强,使其坚固性明显提升,使其稳定性不断增加。不过在添加剂技术使用过程中,施工人员需要对添加剂的用量全面掌控,同时根据土壤的情况及时调节添加剂的比例,从而确保土壤内水分的平衡。

4、高压喷射注浆法

将具有两种特性的浆液按照合理的配合比例进行融合;随后利用泵将配合混合好的浆液倒入到软土地基的土层中,或者将其倒入到建筑物与地基之间的缝隙中,这样就可以在土层中将浆液扩散开来,也能将其渗透进去 ;最后确保地基硬化,从而就可以加固地基,也能起到防水目的。采用这种方法的步骤是:开展钻孔工作;做好插管;进行高喷施工和冲洗,这样不仅可以起到粘结凝固的作用,还可以确保土质填充饱满等。此外,这种方法是继换土层法、夯实法等处理技术的创新。

5、预压技术

施工人员预先将一定的静荷载施加在拟建构造物的地基上,在将地基土压密以后将荷载卸除。预压技术能够使软土地基的承载力在一定程度上得到提高,确保构造物在建成后出现较少的沉降量。在预压过程中,施工人员需要施压给软土地基,确保沉降工作顺利完成,从而使地基强度不断增加。另外,在预压技术中,真空预压技术算是其中一种,该项技术的预压载荷为大气压,在对地基土进行抽气时,会使真空度在软土中形成,随后抽出土壤中的部分水,确保地基土固结加固。堆载预压也是较为常用的一种预压方式,施工人员需要先将一定量的水、砂、石等重物堆放在地基上,使地基基本固结,随后进行下一级载荷的施压,从而使荷载与设计要求相符合,防止地基压坏情况出现在堆载过程中。

6、加筋土技术

在对水利工程中软度地基进行处理时,能够将具有较强抗拉能力的拉筋埋置在软土地基层中,使加筋材料和软土借助土颗粒位移、拉筋产生的摩擦力形成整体,从而使软土地基的稳定性显著增强,减少整体变形。

四、水利工程中软土地基处理的质量控制

1、深层搅拌桩的处理。在水利施工中,处理软土地基应避免在冬季等恶劣的环境下进行,主要原因在于深层搅拌桩处理需要在软土地处理工作过程中进行,气候因素会严重影响到深层搅拌桩的处理,因此施工人员在对深层搅拌桩进行处理的过程中,需要对环境因素着重考虑。

2、重视试验数据。在进行水利施工时,需要与土地基底的试验数据有效结合进行软土地基处理,试验数据的科学应用能够使软土地地基处理的有效性显著提高,能够防止质量问题在水利设施应用过程中出现,从而避免出现各种不利因素。

3、做好实地勘察工作。施工人员在对软土地基处理以前,要前往施工现场对其进行勘察,勘察工作包括有施工地形地貌的考察,水利的勘察,水文地质的调查以及水利工程的测量。施工人员需要科学分析相关资料,在对处理方案进行制定时要结合考察结果完成。

4、考量软土地基的承载能力。在对软土地基进行处理的过程中,施工人员需要详细分析影响因素,其中包括有水平剪切力、土壤热化等几种。在分析以后制定合理的处理方案。

五、結束语

综上所述,在现代水利基础施工中,由于地基稳定性对水利工程安全性占很大作用,但常发现基础土质呈软土地基,影响工程的正常进行。很多处理技术都能够很好的处理水利工程中软土地基,但处理的目的均是对软土地基图层性质的改变和完善,从而使地基的稳定性得到提高。所以,需要根据软土地基的土质对施工方案进行确定,从而确保获得较好的经济和社会效益。■

参考文献

[1]许伟坤;基于袋装砂井预压法的海边软土地基处理技术研究[J];科技资讯;2009(02).

[2]柴克庆;戚英.公路软土地基处理技术研究[J];科技致富向导;2010(29).

[3]李援华;软土地基处理施工技术[J];山西建筑;2009(34).

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