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试论水利工程施工中软土地基处理技术

2014-12-22穆桂月

创新科技 2014年22期
关键词:垫层工程施工强度

穆桂月

(开封市水利建筑勘察设计院,河南 开封 475000)

试论水利工程施工中软土地基处理技术

穆桂月

(开封市水利建筑勘察设计院,河南 开封 475000)

本文主要针对水利工程施工中采取的软土地基处理技术进行了分析和讨论。

水利工程;软土地基;处理技术

水利工程多数建设在软土地基之上,软土地基的施工技术很大程度上就决定了水利工程施工的质量。软土地基的空隙较大,含水率高,强度较低,这些特点导致其承载能力很差。假若没有对软土地基进行有效处理,则会影响工程施工的质量及安全。因此,在水利施工中必须提高软土地基的处理技术,提高其承载能力,从而确保工程施工质量。

1 软土地基的基本特性

1.1 低透水。淤泥质粘性土构成的软土地基透水性较差,在施工前要对软土地基进行排水处理,一般采用排水固结方法。软土地基的排水估计要花费很大的精力,地基沉降时间较长。

1.2 高压缩。软土地基本身的强度较低,有很大的压缩性。当工程质量不断增加时,软土地基受到来自工程的压力越大,其塌陷的可能性就越大。当压力超过0.1MPa时,软土地基就会产生变形甚至塌陷。

1.3 沉降快。地面建筑越高,软土地基的沉降速度就越快,在相同的软土地基条件下,工程总体质量越大沉降的速度就越快。

1.4 不均匀。由于软土地基由多种不同密度、强度的土质构成,当软土地基受力情况不同时,地面建筑作用于软土地基上就会使得地面建筑出现裂缝,甚至引发建筑塌陷的严重情况。

2 影响软土地基处理技术选择的因素

2.1 工程的质量要求。工程的具体用途和建设等级的不同导致水利工程的质量标准有一定差异。因此,在水利施工中,不是软土地基处理的越完美就越好,我们要尽量从工程质量、造价等方面综合考虑。

2.2 工程工期要求。水利工程的建设工期是施工中重点事项,阶段施工时间太长会影响工程整个的工期。所以,在具体工程施工时,施工方要依据工期要求,合理安排各个阶段的时间,以确保整个工程的时间符合要求。对于软土地基处理技术的选择往往依赖于整个水利工程的工期长短。

2.3 工程的环境。工程的地理环境成为工程施工的重要环境因素,针对具体的施工过程,施工技术方案通常会因地理环境的改变而改变。不同的地理位置,会有相适应的不同的软土地基处理技术。例如,盆地地区的水利工程施工时,会选择与彭宇案地区工程施工不同的建设标准及施工技术方案。

3 水利工程施工中软土地基处理技术

3.1 排水砂垫层技术。排水砂垫层是指将一层砂垫层铺于软土地基底部,这一砂垫层要求渗水性高,以增加排水面。随着不断填土,软土地基负荷越来越大,水分就会不断从砂垫层中排走,使得软土地基不断加固,以达到工程建筑的地基设计要求。为确保砂垫层有效渗水,通常要在砂垫层上面铺设一层隔水性能良好的粘性土,以有效防止地下水反渗上路基。垫砂层通常要选择强度大、缝隙大的透水材料,如鹅卵石、粗砂等。排水砂垫层技术是软土地基处理技术中的主要方法之一。排水砂垫层适用于含有大量水分的淤泥质粘性土、泥炭等土质,可以对土质排水来减小土质的压缩性。

3.2 换填垫层处理技术。换填垫层是指利用机械设备挖出浅层范围的软土层,更换为高强度、高稳定性、有抗腐蚀能力的矿渣、碎石等材料,同时进行分层夯实,振动,确保有效地持力层,提高地基的承载能力和抗变性。施工过程中要对底层材料慎重选择,必须要求高强度、小压缩性。当发现有空隙时,需要使用透水材料来排水,加快软土地基凝结。对于浅层地基的处理,尤其是低洼地域和淤泥质土的回填处理,换填垫层处理技术较为适合。换填垫层处理技术主要适用于3厘米左右的软土层。使用换填垫层处理时,为防止低温冻涨,加快固结,要在填土层留下一定空隙,同时对孔隙水进行排水。在技术实施时主要注意科学选择施工材料,要求材料硬度较高如砂砾、碎石和粗砂。

3.3 化学固结处理技术。化学固结法包括灌浆法、水泥土搅拌、高压注浆三种。本质上都是将固化剂与软土进行粘合,使深层软土的硬度提高,从而提高软土地基的硬度和强度,保证工程的质量。灌浆指把水泥浆灌进土体的裂缝中,使土体的物理力学性质改善从而充分固结,这样可以减少地基陷入程度,提高其承载力。这种方法对含水量高的软土地基有防渗堵漏的作用。水泥土搅拌法的加固深度在五米,使用前必须要对土质进行强度试验,来确定最佳水泥掺合量,这种技术主要应用于含水较多、厚度大的软土地基里。在应用化学固结处理技术时,施工方必须要控制地基和水泥之间的化学反应,并有效管理相应的物理加固措施,以保障地基固化的速度加快。

3.4 物理旋喷处理技术。作为软土地基处理的常用方法,物理旋喷法是在处理软土地基中,将注浆管自软土一定深度缓慢上升的同时,使用高速旋喷将混合加固五喷射形成喷桩。这样可以放着地基扭动,从而增强软土地基强度。这种处理技术对于有机质成分高的地基加固作用不好,要慎重选择。在有机质成分极高的土层应禁用此种技术。

综上所述,软土地基是很多水利工程施工面临的问题,必须加强水利工程中软土地基的处理。在工程具体施工过程中,施工单位一定根据实际情况,根据造价成本的控制,科学合理选择处理技术,有效保证软土地基处理效果,进而保障整个水利工程的质量和安全。

[1]石芸.浅析水利工程中软土地基处理技术[J].建筑遗产,2013(20):287-287.

[2]冯是明,邹福华.水利工程施工中软土地基处理技术[J].水科学与工程技术,2013(2):78-80.

[3]刘荣军.分析水利施工中软土地基处理技术[J].商品与质量·建筑与发展,2014(1):373-373.

TV551.4

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1671-0037(2014)11-110-1

穆桂月(1974.10-),女,本科,助理工程师,研究方向:水利工程规划设计。

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