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摘要:近年来,随着中国城市化进程的不断加快,水利工程的需要越来越大。在水利工程的施工中,地基的处理十分重要,直接关系到全部工程的质量。特别是软土地基,因为土质松软和含水量较大等问题,往往难以承受水利工程的压力,进而造成倒塌和溃坝的景象。因此,在水利工程施工中,要格外的注意软土地基的处理。本文就水利工程施工中地基处理进行了探讨。
关键词:水利工程,软土地基,方法探讨
引言
软土地基的处理在水利工程的各项施工中属于最基础的环节,为了水利工程能够顺利施工,必须在施工之前做好各项工作,特别是地质勘察工作。虽然我们现在有很多先进的软土地基处理技术,但在实际应用过程中还需要对水利工程的实际情况进行细致的勘察分析,选择最适宜的软土地基处理技术。
1软土地基特性
1.1触变性
软土地基的该特点是指未发生破坏状况下,一般软土未固态,一旦受到破坏会变为流动性状态。
1.2低透水性
软土地基的透水性很差,在工程建设中,需要较长时间来做软体地基的排水固结。因此,对于软土地基的排水估计作业需要花费大量的精力,且建筑物的沉降时间长,大都在10年以上。
1.3灵敏度高
在触变性方面,运用软土振动技术来破坏软土与软土之间的结构,会极大地降低软土的强度比例。这样,软土层随即就可能产生侧面挤出、土质沉降和侧向滑动等各方面意外状况。同时,还因为软土的土层之间含水量较大和各土层之间的物理力学性质差异比较大等原因,导致其压力承载性能差、土地易出现变形等情况。
1.4缺乏均匀度
软土的种类具有多样性,差异化的软土土质的强度及密度都存在较大差异。在水利工程环节,软土因其载荷力偏低的特点,施工过程可能会发生坍塌及裂缝的情况,由此可证,其缺乏足够的均匀度。
1.5压缩性强
在压缩初步阶段,软土地基的压缩曲线相对缓慢,当承受的压力超过限定范围,就会呈现下降趋势,之后又会突然出现一个下降点。由此,软土地基的压缩曲线会出现从一个突变到渐变得过程,使其具有较强压缩性。
2水利施工中软土地基处理方法
2.1旋喷注浆处理方法
旋喷注浆技术借助液压法、电化学法、气压法等多种方法的综合利用,将可以固化的浆液以高速旋转的形式注入到地基介质或建筑物之间的缝隙当中。水泥浆、水泥砂、黏土浆、硅酸盐类化学浆液、黏土水泥浆液等都是旋喷注浆处理技术可以使用的浆液。浆液快速旋转过程中,借助定喷、旋喷等操作实现地基的施工。该方法在处理软土地基效果中,可降低地基沉降的危害,提高承载作用力,增加地基施工效果的控制。旋喷注浆技术在黄土、砂土、淤泥含量高的地基中较为常用。当软土地基土层中含有较多的有机物或大体积石块时,则需要在施工前对旋喷注浆技术的适用性进行检验,以确定是否该采用旋喷注浆法来处理软土地基。
2.2换填法
换填法在软土地基的处理中最为常用,原理也较为简单,是用符合施工要求的土质来替换软土。利用这种方法进行软土地基处理时,首先用大型的机械设备将软土全部挖出,然后根据工程的实际需求,填充满足工程施工质量等级要求的土质,并根据施工设计要求对填充的土质进行分层夯实,经检测合格后再进行后续工序的施工,为主体工程施工奠定基础。为了保障地基的承载力,应选择合适填充材料,主要有粗砂、卵石和碎石等。填充时材料要根据设计级配要求分层夯填,强度要满足承载力要求。一般而言,第一层为强度较高的碎石和矿渣垫层,这样的垫层缝隙较大,可以实现地基的具有较高透水性,能减少降雨和地下水对地基的影响,确保水利工程施工的质量。第二层多为灰土和素土垫层,可以保证地基的受力均匀,减少地基的不均匀沉降。第三层多为粗砂垫层,有利于地基内部气体的排出,加快地基的固结。当然,填充的方案并不是固定不变的,需要根据实际需求进行相应的调整,将软土地基处理的效果最大化。
2.3桩基法
桩基法的适用条件是:软土地基土层较厚,而且对其进行大面积、大范围的整理非常不容易时。水利技能的不断发展让桩基法的桩柱挑选由原先的砂石桩和木桩、甚至是水泥搅拌桩逐步被更换,现阶段较多选用的是钢筋混凝土预制桩。这种办法遵从这么的桩基原理:经过人工或者是机械的方法给软土地基打孔,在软土地基的空穴处写入混凝土,混凝土回放热进而产生化学反应,改进桩基周围的土质力学效应,终究有用改进地基沉降几率,地基的承载力得以保证。同时,由于混凝土预制桩性能较好、施工难度较小,成本相应地得到了降低,并且最终保证了施工质量,在水利建设中应用普遍。
2.4添加剂法、筋土法在处理软土地基中
施工人员要结合施工现场土层具体情况,将水泥、生石灰等适宜的添加剂巧妙混入土层中,有效改善施工场地土壤成分,提高土壤结构整体性能,使软土地基具有较高的强度或较强的凝固性,进而提高软土地基稳固性。在使用添加剂过程中,施工人员要以施工现场土壤具体情况,准确把握添加剂含量并符合具体规定,确保软土地基水分适中,避免过分干燥、潮湿。在应用筋土法过程中,施工人员要将拉筋合理埋到对应的软土地基中,要具备较强的抗拉性能,使土颗粒在位移的基础上,和拉筋相互摩擦,让软土、拉筋材料二者有机融合,避免施工中软土地基变形,更加稳固。
2.5排水固结法、旋喷法
在水利工程建设中,施工企业可利用排水固结法有效处理软土地基,多角度优化利用各种排水设施,及时彻底地排出软土地基中多余水分,确保软土地基更加稳固,具有较高的承载力,提高软土地基整体质量。同时,施工企业可借助旋喷法科学处理软土地基,合理化利用旋喷机提高地基承载力。利用旋喷机在喷桩过程中,施工人员必须科学设定土层深度,合理放置特殊化的注浆管,在一定速度作用下,喷嘴会不断旋转,高压喷射水泥固化浆液,借助流体的冲击力,合理切削土层,促使水泥浆、土体二者有机融合,在凝固硬化的基础上成为高强度的桩,增强软土地基强度,降低其压缩性,使软粘土有效混合细沙土,有效加固冲填土、软黏土等形成地基。如果施工现场的软基土质含有大量的有机质,土层中的泥炭土成分较多,最好不要采用旋喷法处理软土地基。
结语
地基是整个工程的关键所在,目前,我国在软地基的处理上还没有实现彻底完善,尚存在诸多问题。所以水利工程的施工中软土地基的处理方面仍需提高,特别是在不同的施工情况下要对处理方法进行改进,才能整体提升水利工程的施工质量。
参考文献
[1]徐艳云.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].中国水运月刊,2013(10):213-214,244.
[2]李军.水利工程施工中软土地基处理方法研究[J].中国高新技术企业,2015(19):136-137.