水利工程施工的软土地基处理办法李凤

水利工程施工的软土地基处理办法李凤

1.济宁市水利机械公司山东省济宁市272000

2.山东润鲁工程咨询有限公司山东省济南市250000

摘要:软土地基处理方法多样,主要包括稳定处理以及沉降处理两种。前者是以增加土层结构强度为目标,通过提高抗滑阻力的方式,控制地基变形,改善地基强度;后者则是为了削弱土层沉降程度,加速地基排水固结进度。水利工程实际施工过程中,应用较为广泛的软土地基处理方式有:桩基法、换土垫层法、加筋法、加载预压法、深层搅拌法、真空压顶法、降水预压法以及硅化加固法等等。施工人员需要因地制宜,根据地基的实际土质情况,选择最经济、最有效的技术手段。

关键词:水利工程;软土地基;处理方法

引言:水利工程建设具有相应的特殊性,大多数都是在河、湖泊、海以及江河等湿度较大的地区,可以概括为水利工程通常都是建立在软土地基上方。在研究和管理地基的过程当中,对于软土地基的施工技术就已经成为了决定工程质量的重要因素。所以在开展水利工程施工之前会对软土地基进行加固工作,这就给水利工程的建设方面打下了良好的基础。

一、软土地基的概念

软土地基通常都是由粘土和粉土等细微颗粒含量较多的松软型土壤,间隙较大的有机质土壤以及泥炭和松散砂等土壤层组成,其稳定性较差并且极其容易造成沉降事故发生。软土地基通常有着以下特点:第一,触变性。触变性就是指软土土壤层在没有收到破坏以前,通常以固态的形式出现,但是如果软土地基遭到了一定程度的破坏,就会从原来的固态形式变为液态流动形式。第二,低透水性,软土地基的透水能力极差,在水利工程建设过程中,需要花费很长的时间来完成对软体地基的排水凝固。所以,针对软土地基的排水工作需要耗费大量的时间和精力,并且水利设施需要花费大概十年以上的时间来完成沉降。第三,高压缩性,软土地基由于高压作用,其压缩系数表现的数值越高,软土地基上方建筑物容易发生沉降的可能性就越大,当垂直方向的的压力达到0.1MPa的时候,地基就会由于压缩而发生变形情况,从而导致地基上方建筑物发生较为严重的沉降。第四,沉降速度过快,软土地基上方建筑物的沉降速度快慢同负荷量的大小有关,负荷量逐渐增大,沉降速度越快,在同样的地基条件之下,较高的建筑物沉降速度较快。第五,不均匀性,软土地基的基本组成就是细小的颗粒和分散度较高的颗粒,两种土质的密度各不相同,建筑物的受力形态个不相同,同时发生沉降时受力情况也不相同,这种不均匀性经常会使软土地基上方建筑物出现一些裂痕,这些裂痕大小不一,甚至会造成更为严重的损失。

二、软土地基的危害

软土地基具有较高的不可预见性,加入在施工时期没有对其做好万全的处理准备,那么在整个工程中极有可能会发生建筑物受损额情况,同时地基固定工作的难度性也较高,或者出现沉降,假如软土层的受力并不均匀,并且将建筑物的负载直接作用在软土层之上,不但能够引发建筑物的沉降,甚至还有可能会造成建筑物墙面开裂以及倒塌。

三、水利工程中软土地基处理技术

(一)排水砂垫层

排水砂垫层主要就是指在路堤底部地面铺设一层砂层,其主要作用就是在软土顶面增加相应的排水面,在进行填土的时候,荷载会不断增加,促使软土地基排水固结渗出的水能够有效的从砂垫层排除,为了能够从根本上保证砂垫层通畅排水,必须要选择渗水性良好的材料。砂垫层本身的厚度一般为1m左右,为了能够保证砂垫层的渗水作用,必须要填上一层黏性土封住水,避免水返上路基。路基两侧应该构建相应的水沟,从根本上保证路基的稳定性。并且施工技术人员必须不断提升自身的专业水平及综合素质,升级并规范施工工艺水平及施工流程,在工程具体诉求基础上进行考量,进一步完善该技术的应用,提升其应用质量。

(二)预压砂井法

预压法主要需要排水和加压系统的配合,促使地基中的孔隙水排出来,常用的排水系统主要有水平排水垫层以及排水砂沟等,加压系统主要包括了堆载预压以及真空预压等。当堆载预压和真空预压联合使用的时候就成为真空联合堆载预压法。可以将加固范围内的植被和表土进行清除,上铺砂垫层,然后垂直下插塑料排水板,砂垫层中横向布置排水管,能够改善加固地基排水的基本环境,然后在砂垫层上铺设密封膜,通过真空泵将密土膜内的地基气压进行抽气,其本身的加固时间比较长,抽真空处理的范围有限,更加适用于工期要求比较宽的淤泥土质[1]。

(三)旋喷法

这种方法在处理软土地基中具有较强的专业性,主要是通过旋喷机械进行施工与处理,将其防渗优越性予以充分发挥,进一步提升软土地基压实度。该方法应用之前施工人员需要将其与工程施工要求及工程具体内容相结合,全面了解并明确旋喷机械设备的具体操作流程,合理科学的处理软土地基,最大程度上发挥出设备的应用性能,提升整个软土地基处理的成效。施工人员需要在旋喷技术实施中借助高压,实施水泥喷射,将浆液与土体进行凝固。旋喷柱会在凝固之后产生,从而产生较好的加固效果。水利工程作为我国社会的基础设施,必须要重视软土地基处理技术的完善和创新,其主要原因就是因为水利工程本身的施工环境比较恶劣,如果不能保证地基的质量和科学,就会直接影响到水利工程的质量和安全,不利于我国社会的可持续性发展。

(四)管桩桩基法

管桩桩基法具有良好的坚固性,因此,使用上也较广泛。在含水量较大的软土地基处理中,管桩的选择十分重要。一般会使用钢筋混凝土管桩和预应力管桩。国内南水北调水利工程中,也使用管桩桩基法进行处理。对河段地质土质做好调研工作后,使用挤密砂石桩软土地基的处理办法进行施工。将挤密砂石石桩设置成三角形桩位,石桩的直径根据设计要求确定,桩距200cm,根据每根桩的桩位放线,然后进行跳打挤密桩施工,从三角形两侧施加力,在均匀分布状态下逐渐加密、夯实。挤密成型后对桩位进行检查,确保误差在允许范围内。若发生重大移位,需要进行纠正或补桩[2]。

(五)深层水泥搅拌桩施工技术

深层水泥搅拌施工方法是目前对于软土地基处理的一种常用手段,这种技术通常用于处理粉土、淤泥土等,这种施工技术就是把水泥和软土地基进行搅拌,加强软土的硬度,从而使地基达到标准强度。在进行深层水泥搅拌桩施工工作之前,应该把施工场地中的杂物进行清理,从而保证施工现场的平整性,选择质量佳的水泥,同时也要保障施工器材的稳定性,做好关于机械验收方面的工作以及试桩工作,保证施工设备在施工的时候能够正常使用。在施工时除了要遵守施工工艺方面的要求,还应该保证管道内的通畅性,在开始搅拌之前应该对管道完成疏通工作,同时在施工时也应该保证水泥搅拌桩的垂直度,并且也要加大对于搅拌桩的检查力度,在使用之前一定要对其质量进行严格把控。

结论

简而言之,软土地基处理是水利工程施工的重要环节,其处理效果对水利工程的整体质量有着最直接的联系。由于软土含水量高、孔隙大、承载能力弱等因素的干扰,软土地基处理的实践施工过程具有一定难度。因此,相关人员要做好施工前的准备工作,仔细勘察地质条件,因地制宜,对施工方案进行最优化选择,实现提高地基稳固性以及承载能力的目的,为我国水利工程事业的可持续发展提供可靠推助力[3]。

参考文献:

[1]王兴阁.水利工程中软土地基处理的施工技术探讨[J].科技创新与应用,2015(12):171.

[2]孙志强.水利施工中软土地基处理技术[J].城市建设理论研究(电子版),2014,(35):152-153.

标签:;  ;  ;  

水利工程施工的软土地基处理办法李凤
下载Doc文档

猜你喜欢