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摘要:水利堤防软土地基指的是建设地质是软土,由于软土具有含水量以及空隙大、透水性能差以及易受到扰动等的特点,进而导致在建设过程中要有较高的技术做为保障,进而保证了软土地基稳定性能够符合堤防的要求。若对软土地基处理不当,就会导致软土地基承受剪应力超过抗剪的强度,就会造成地基推动了稳定性,从而引发了滑动的出现。
关键词:水利堤防工程;软土地基
1水利堤防工程软土地基处理原则分析
1.1沉降指标的控制
为了避免沉降差异导致的水利堤防问题的出现,就要对软土地基沉降指标加以控制。一般来说,完工以后地基沉降年限需要高于15年,一般地段的工程完工以后,地基剩余的沉降量要≤30cm,桥涵以及附近路段完工以后,地基的沉降要≤10cm,桥头地基与一般的地基过渡段需要大于50m。
1.2对施工时间进行控制
为了确保水利堤防工程软地基控制沉降的整体性,并使其达到规定的标准,要对工程在建设过程中的时间进行严格的控制。一般来说,整个水利堤防工程建设要在1~3年内完工,而路基的建设则要在1年以内完工。
1.3处理好桥头的地基
在整个水利堤防工程中,桥头的安全是整个工程安全的可靠保障,所以,处理好桥头的地基工作。可以从以下两个方面进行分析:①桥头处理长度是填土高度的5~7倍,而且在进行处理的时候,要从桥台中心线进行;②要对于桥台处的地基做适当处理,桥头的构造物的过渡段长度要控制在10m左右。
1.4选取合适的填料
填料可以改变软土地基性质,进而补充了地基中存在的不足,所以说,选择合适填料是极其重要的。在对填料进行选择的时候,可以采取石灰、水泥等,虽粉煤灰可以有效降低软地基含水量,但产地受到一定的局限,加上生产量的降低,可以排除此填料。并选择混凝土与水泥等进行填料,然后依据工程构造的差异,对填料的厚度进行合理设置,比如小型的构造物作为基础,然后选择厚度在1.5m以下的砂垫层。
2水利堤防工程软土地基处理方法分析
2.1利用自身质量提升软土地基抗剪的强度
通过水利堤防工程自身质量,挤出软土地基中淤泥与淤泥质土,进而提升了软土地基抗剪的强度。在此方法中,要逐步提升堤身质量,并通过自身的质量消除了淤泥及其淤泥质土中水应力,从而有效提升了应力;另外,为了有效避免不均匀沉陷问题的出现,在堤防工程进行建设过程中,还要把堤防的坡度放缓,对填筑的速度加以控制,并采取分期加高的方式。此方法在呈流塑态淤泥或淤泥质土的软土地基堤防工程中比较适用,而且适用于工期比较长的工程当中。它的优点是能够有效降低投资的成本;缺点是要比较长的施工周期。
2.2利用抛石提升抗剪强度
在此方法中,通过把一定数量、粒径合适的块石抛填到软土地基当中,以此挤走了软土地基中的淤泥或者淤泥质土,从而达到了提升软土地基抗剪强度的目的。在此方法过程中,所使用到的块石要具备不易风化的特点,它的尺寸要大于30cm。在施工中抛填石料的时候,要结合软土之下地层横坡确定出所要抛填的方向。如果横坡处于平坦的时候,要从软土地基中部向两侧对石料进行抛填;若横坡的陡峭超过了10%的时候,则需从软土地基的高侧向低侧进行抛填,并且在软土地基上设置反滤层。如果软土地基表现成流塑态淤泥或者淤泥质土,对水利堤防工程有期限要求的时候,可以采取此方法。此方法的优势在于技术比较简单,成本低。
2.3通过垫层来去除软土地基
采用垫层来去除软土地基时,把不符合堤防地质条件软土挖出,并通过强度高、透水性好以及易压实碎石、砂等进行回填,并作为堤防持力层,进而消除了地基中存在的缺限。此法工艺比较简单,可以就地取材,成本低。如果软土地基深度较浅,通过小规模开挖后可以去除软土地基时,可以选择此方法。
2.4预压软土地基
此法原理通过排出孔隙水、缩小软土地基的空隙,进而提升了软土地基抗剪的强度,通过利用工具,对加压系统与排水系统加以使用。常见加压系统主要有空预压及堆载预压;排水系统包括排水砂沟、水平排水垫层等。在进行处理软土地基的时候,先要对软土地基周围植被与表土进行清除,然后再对砂垫层进行铺设,并通过排水板与排水管改善了排水的条件,用密封模对砂垫层进行覆盖,并通过真空泵抽取模内的气压。由于此法所需加固时间比较长,而且每次处理范围是有限的,因此,只在淤泥或者淤泥质土中比较适用,而且是一些工期较长的工程。
2.5混凝土做桩法
此法通过在地基中,树立混凝土桩体来实现的,使用混凝土的强度比较低,可以作为竖向的增强体,与周边软地基结合形成了复合的地基,从而减小了软土地基的沉降,提升了地基整体承载能力。此法适用于土质是黏性、淤泥质土或者粉砂土的软土地基。
2.6振动水冲法
振动法所需的工具是振冲器,它是一种类似混凝土振捣器的机具,上、下两端都有喷水口。振冲器可以借助于自身冲击荷载与振动作用在地基中进行打孔,并通过利用初始强度较高的砂、碎石进行填充,并将其进行分层振实或者夯实地基,从而提高了地基的抗剪强度。二灰桩与石灰桩是比较常见的桩体,其填充桩孔材料是混有粉煤灰或者火山灰的生石灰,此种桩体可通过生石灰吸水进行膨胀的特点,与桩孔周边空气、水产生反应,进而达到挤密周边的地基、提升了地基的强度。
2.7搅拌法
搅拌法指的是通过向软土地基中添加固化剂并进行的搅拌,使软土地基与固化剂间出现物理或者化学的反应,所形成的硬化体,进而提升了软土地基强度的一种方法。在此方法中,固化剂大多是水泥或者石灰,在进行搅拌的时候,要利用深层搅拌机械,以达到深层软土与固化剂相结合进行反应的目的,适用高含水量的软土地基。此法优势在于可以降低沉降的总量,且加固以后地基没有额外荷载;缺点则为造价比较高、施工质量很难保证。在使用此方法时,还要依据地基实际进行设计,选择适当的桩长及其配合比等。
2.8旋喷法
旋喷法指的是借助于旋喷机具制造旋喷桩,从而提升了地基稳定性与软土地基承载力。旋喷机具把土层深处的特殊旋转喷嘴把水泥固化液喷到土体当中,然后逐层进行提升,进而使土体与水泥固化液进行结合,从而硬化成了旋喷桩。此桩体有非常大的强度,而且压缩性较小,避免了其缺点。若成分是粉细砂或者软黏土的时候,可以运用此法;若软土地基中塘泥土或者泥炭土成分较高的时候,不能使用此法。
2.9加筋加固法
加筋加固法指的是通过在水利堤防软土地基上面铺设土工合成的材料,以分散堤防的荷载,从而达到了加固的目的。此法利用合成材料与软土基间的摩擦力,解决了地基受力侧向变形的问题,另外,还可以有效减少地基的下沉量,增强了地基的稳定性能。
2.10土工合成材料加筋加固法
在水利堤防工程中,土工合成材料加筋加固法取得广泛应用。通过这种方法进行施工时,需要在堤防地基表面平铺土工合成材料使地基加大,从而确保地基中能够均匀分散堤防荷载。在水利堤防工程软土地基处理中,经常能够看到土工合成材料加筋加固法。在软土地基受到破坏时,土工合成材料能够有效阻止或降低软土地基受到的破坏,从而使地基的承载能力得到提高,使其稳定性得到加强。
3结束语
综上所述,水利堤防工程软土地基不稳定性由于其自身性质所造成的。所以,在进行处理的时候,要按照处理原则,从改变自身性质开始,并结合软土地基的实际,选择出适当的处理方法,尽量提升地基的强度及其稳定性,从而达到保证水利堤防工程地基安全的目的。
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