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目前,很多水利工程施工中都需要解决软土地基的问题,在工程建设中需要合理利用施工技术满足施工质量的要求。因此,应该加强对处理技术的研究,提升对软土地基的处理效果,满足质量要求。
软土地基最大特点在于含水量比较大,并且由于软土地基的渗透性比较差,因此水分并不容易在软土地基中流失,而是会大量滞留在软土的间隙中,再加上软土地基的结构十分松散,使得软土地基的荷载承受能力非常差,很容易在外界的作用下出现形变,并没有足够的稳定性。一般情况下,软土地基的含水量大多都在30%~70%,在受到压力之后,软土地基会出现明显的收缩。
由于软土地基并没有足够的强度,对于工程施工十分不利,而对于水利工程施工,由于工程的自重一般都比较大,因此施工过程中会受到十分不利的影响。比如软土地基容易出现下限,由于含水量过高使得软土地基的基础固化速度很慢,难以排除地基中的水分,等等[1]。如果不能在施工过程中进行有效的处理,将会对工程施工项目的质量带来巨大的影响。
随着目前水利工程项目建设范围的扩大,很多工程都开始在软土地基上开展施工建设工作,在更高的质量要求下,工程必须合理使用施工技术做好对软土地基的加固处理,避免水利工程施工项目的质量受到影响,满足水利项目的总体质量要求。
(1)桩基法。桩基法是目前水利工程中最常用的软基基础处理方法,使用水泥搅拌桩以及碎石砂桩来对软土地基进行加固工作,提升地基的强度,满足水利工程施工的要求。随着技术水平的提升,目前还对桩基法进行了一定的改造,进一步提升了软基基础的性能[2]。目前,会使用预应力管桩和钢筋混凝土管桩进行软基基础的加固处理,取代了过去的水泥搅拌桩。全新的施工技术能够承受更高的荷载,本身就有非常高的强度,并且质量控制也要比传统的水泥搅拌桩更加简单,更重要的是,全新的技术也有利于进行成本控制工作,可以降低工程造价。但是目前,桩基法依然存在一定的局限,所以,桩基法还并不能应用在所有类型的水利工程软土地基施工项目中,在软土层比较厚需要进行大面积处理的工作中比较适用。
(2)加载预压法。使用加载预压法时,会对软土地基施加压力使其中的水分被排放出去,让软土地基能够具有更强的承载力。加载压力时,包括使用塑料板和袋装砂井,两种方法都可以获得比较好的排水效果,对提升地基承载力都十分有效。在实际的工程施工中,会根据不同的工况来对相应的使用方法做出选择,保证工程的施工质量。在选择砂石时,一般会选择中砂或者粗砂来提升软土地基的处理效果,因为这两种砂石的渗透性非常强,能够释放从软土地基中渗透出的水分。在使用塑料排水法时,需要先进行垫层的铺设工作,然后施工人员要进行构建位置的测量工作,之后在完成加载压力的工作。
(3)换填法。换填法也被称为填充法,是一种比较普遍的软土地基处理方法,使用该方法就是将原本不符合工程施工要求的软土去除,然后使用具有较强荷载能力的填料填充,使地基的能满足工程施工的要求。使用该方法具有处理速度块的优势,但是施工过程中,必须做好对软土的铲除工作,避免因为软土层排除不干净影响地基的加固效果,在选择填料时,一般也会选择卵石等的颗粒填料,使基础能有比较强的排水性,同时也能满足承载力的要求。
(4)旋喷法。旋喷法使用旋喷机产生旋柱来实现对地基的加固工作,使用该方法还可以进行连锁桩施工以及进行定向喷射形成连续墙以满足对地基进行防渗的要求。旋喷桩经过水泥和土体混合之后固化形成,施工时会插入到软土层一定深度中,并且根据一定的速度旋转进行打桩工作[3]。使用该方法的优点在于压缩性低而且强度高,一般可以使用在软黏土和细砂的加固当中,但是对于有机成分含量比较高的土层加固效果比较差。
(5)加筋加固。加筋加固的原理在于向软土地基中加入一定的具有较强抗拉能力的合成材料,软土颗粒能够和拉筋产生比较大的摩擦力,最终让软土层和加筋变成一个整体,使软土地基的形变减少,提升地基的稳固性。使用该方法对就避免出现滑动破坏和抑制地基变形十分有利,可以将水利工程的质量分散地分配到软基基础,保证工程总体稳定性。
(1)结合实际数据进行处理。在含水量不同的情况下,软土地基所表现出的物理性能也会有很大区别,所以为了能合理使用施工技术,做好加固工作就需要通过实验数据了解当地的实际情况,保证软土地基的处理效果。比如分析软土地基的承载力、软土地基的水平切力、软基土壤热化等等。保证技术的有效性,防止因为施工中对技术的应用不当增加水利工程的施工问题。
(2)做好勘察和测量工作。施工之前,应该根据做好施工地点的勘察和测量工作,分析当地的地质状况、地貌特征,分析工程施工中存在的难点。结合参考资料进一步确定当地的特征,并且对工程施工量做出初步分析,降低工程施工可能导致的风险,以及减少施工会带来的经济损失。
(3)做好对深层搅拌桩的处理工作。开展水利工程的施工工作时,必须避免出现恶劣环境中进行软土层处理的情况,尤其是要做好在冬季的处理工作,加强深层搅拌桩施工过程中的保护,控制好施工顺序,结合冬季施工的时间等因素加强对深层搅拌桩的处理,避免气候因素对工程施工带来影响。
水利工程施工中,必须做好对软土地基处理技术的选择,通过做好勘察测量、加强准备确保施工的顺利进行。施工中,也要做好对处理效果的观察,做好调整工作,充分发挥出相关技术的作用。