1.王 涛 2.刘 洁 1.郑将将
1.济南黄河河务局槐荫黄河河务局 2.济南黄河河务局经济发展管理局
水利工程施工中软土地基处理技术分析
1.王 涛 2.刘 洁 1.郑将将
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随着社会经济的迅速发展,我国的水利工程建设也取得了很大的进步。在水利工程建设施工中,地基是水利工程的基础设施,是支撑水利工程的根本,地基的质量直接影响整个水利工程的质量。因此,地基的处理是一个非常重要的环节。目前,我国大部分水利工程所选取的地基都属于软土地基,其强度低、压缩性强、储水能力强。因此,水利工程施工中软土地基的处理技术也被要求要有一定的高度。需要从实际情况出发,制定最优的处理软土地基的方案,保证水利工程建设的质量。
水利工程;软土地基;处理技术
1.1 形态触变性
形态触变性指的是软土地基在完好无损的情况下一般是处于固态形式,当软土地基受到破坏后,固态的软土地基就会变为可流动的流体,即一旦满足某一条件,形态立刻发生转变的性质。
1.2 透水性差
软土地基的透水性普遍比较差,所以在对软土地基的处理中,就有一项十分重要的排水固结施工技术,排水固结技术施工会花费大量人力物力,而且还要考虑到工程建筑的沉降问题。
1.3 载重量大
由于软土地基需要承载整个水利工程建筑的重量,所以压缩系数会比较大,而压缩系数越大,水利工程建筑物就更容易产生沉降。当软土地基所承载的压力超过0.1兆帕时,地基会因为承载压力过大而发生形变,使得基于软土地基建设的水利工程建筑出现沉降现象。
1.4 沉降的速率快
软土地基所承载的建筑物重量越大,沉降速度会越快。当所使用的地基性质相近时,地基沉降速度取决于水利工程建筑的高度。
1.5 地基结构不均匀
软土地基主要是由结构较为分散的细小颗粒组成,而地基各个部位的颗粒粒度和分散程度都不同,土层的质量也不一样,所以建筑物对软土地基施加压力时,软土地基各部分受力不均匀,沉降的情况也会不一样,这样就会导致软土地基一部分沉降较多另一部分沉降较少,使得软土地基内部出现裂缝。
2.1 换土技术
改变土质水利工程软土地基中最简单且效果非常好的一种处理技术。当然,换土法有利也有弊。优点是简单直接,经过对土壤的改变和更换,能有效的提高地基的质量,为水利工程建设提供了基础上的保障。缺点是会受到地理位置和成本等方面的限制。所以,在采用换土法之前,要对施工范围周边进行考察,能够就近得到更换的材料的话,就在一定程度上减少了成本,可以实行。如果不能就近取材的话,在运输成本上会增加很多,得不偿失,就应该考虑用别的方法来处理软土地基。
2.2 排水加固技术
排水加固是应用最广、操作简单的一种施工技术,该技术可以提升软土地基的稳定性和整体承载力。但是在实际应用中,很多施工人员不能掌握该种技术的主要内容,思想认识不足,认为软土地基水分的排除并不能提升地基施工整体稳定性,相反还会出现干燥疏松等问题。经过工程实际操作发现,此种认识完全错误。所以使用此种技术的时候,操作人员一定要遵循施工原则,根据工程实际情况完成施工。通常使用沙井排水和水管排水两种方法进行处理。
2.3 深层水泥搅拌技术
深层水泥搅拌技术是当前主要的软土地基处理技术。其是将水泥作为固化剂,并与地基的软土进行混合,并有效的进行搅拌,以此来提升软土的硬度以及稳定性。在搅拌的过程中,一定要确保机器设备的完好无损,且避免其他杂质的掺入,要将杂质物质及时处理干净,从而提高搅拌的效率。另外,在施工过程中,一定要注意并遵守相关的工作流程,频繁地对机器设备进行检测与调试,保证搅拌机器的正常运转。
2.4 化学法固结处理技术
一是浆料灌注法。浆料灌注法是利用气压或者液压,将化学固化剂浆料灌注到软土地基的缝隙处进行填充,从而使软土层加固,提高软土地基结构的稳定性;二是高压喷射法。高压喷射法与浆料灌注法有相似的地方,不同之处就在于灌注的方式。高压喷射法是采用高压气流喷射的方法将固化剂送入裂缝中进行填充;三是深层搅拌固化法。通过将固化剂和软土层先进行搅拌混合均匀以后再注入,提高地基稳定性,减少沉降,延长工程使用年限。
2.5 高压水切割消淤
水渠以及河道中的底部大会存在厚厚淤泥。其渗透性极差会严重影响孔隙水排,导致固结时间延长,对地基的稳定性起到破坏作用;而且其在缺氧状态下,细菌氧化形成沼气,使路堤下沉。高压水切割清淤法是用高压喷射水枪来切刮浮泥,然后浮泥溶于水中形成泥浆,泥浆泵泥浆放到计划中的低洼处。
2.6 井点抽水法
软土地基附近的地下水位比较高的情况下使用此处理方法,其具体实施方式是在软土地基附近的地下水位置设置多个井点,然后使用抽水设备进行抽水,抽水后还需采取相应的措施降低软土层中的水分含量。这种处理方式成本较低,而且施工时间也比较短,但是当涵洞比较多的时候,就需要设置许多个井点进行抽水,增大了施工的工程量,并给工程整体增加了施工难度,也提高了施工成本。抽水时要保证一次性完成,同时还要注意周围环境的变化,随时调整抽水速率。抽水结束以后要处理好井点,并清理好现场。
2.7 加筋法
在沉降量不大的软土地基中,为了提高其稳固性,还可以采用加筋法。在填土过程中,用土工布进行垫隔,可以增加侧向约束,使载荷分布均匀;将土工布摊铺覆盖,还可以提高刚度,有利于地基积水的排出,便于地基边坡的维护。
综上所述,水利工程的地基施工处理技术不仅会影响整个水利工程建筑的稳定性,还关乎着人民的财产安全。因此,我们必须加强对软土地基处理技术的研究,目前,常用的处理技术主要有填垫层技术、深层水泥搅拌技术、排水固结技术、化学固结技术等施工技术。我们应根据不同的实际情况选择合理的软土地基处理措施,提高软土地基的承载能力,从而延长水利工程建筑物的生命周期,改善水利工程施工质量,提升水利工程建筑的稳定性。
[1]周爽.水利工程施工中软土地基的处理措施[J].吉林水利,2016,11:60-62.
[2]吴华欢.水利施工中软土地基处理技术[J].江西建材,2016,16:146+148.