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摘要:我国的水利工程自传说中的大禹治水时期便已有记录,新中国成立后更进一步加快了发展的速度。地基建设是水利施工中最为基础和重要的环节,地基处理的好坏直接决定了工程最后的好坏,施工地点的不同,相应的地质构造也会有所差别甚至差别巨大,针对不同地质地貌进行的不同地基处理自然就成了人们普遍关注的问题。本文简要介绍有关水利施工中软土地基的处理技术,希望能够给有需要的读者以帮助。
关键词:水利施工;地基;处理;技术
1前言
在水利工程施工与建设的整个过程中,我们在着手施工之前,首先要对施工地的地质地貌做一个全面的了解,做好对地基建设数据的采集与分析,综合各方面的因素制定出一个地基施工的设计,加强地基建设和管理,从而保证工程施工的安全性,保证工程质量。对施工过程中遇到的问题给予及时的处理,做好科学合理的研讨和分析工作,切不可忽略任何存在的问题,否则将会造成不可预计的不良后果和经济损失,甚至会埋下安全隐患,危及人们的生命财产安全。
2我国水利工程发展的历史
我国水利发展的历史分为六个时期:(1)初步发展期,(2)以黄河流域为主的大发展期,(3)向江淮流域发展期,(4)北方水利盛衰起伏,南方持续发展期,(5)向东南沿海及珠江流域发展期,(6)全国水利从普遍开展到衰落期。每一时期又系防洪治河、农田水利、航运工程三大部分。近三十多年来,我国的水利工程施工技术总体上取得了较长足的发展。
3软土
软土是泛指天然孔隙比不小于1且液限小于天然含水量的细粒土,种类以软粘土为最多。我国的软土大多在全新世中期到晚期这一过渡时期形成,因此软土具有很多特性,诸如流变性、低透水性、低强度等。
4软土地基的特征
4.1孔隙压缩透水性大
软土的颗粒小,呈胶体状,随着时间的流逝缓慢沉积,在这过程中发生了一系列的物理化学变化,进而胶结在一起,压力的产生即被阻止。软土地基的空隙要比同一压力强度下其他类型的地基大,再加上软土的结构较为松散,在土质上,层与层之间的孔隙较大。这样的地址特征使得水体很容易透过,而硬土地基则这方面的问题较少,水分不易透过硬土地基。综上所述,软土地基较之硬土地基而言可压缩性较大。土中的含水量越高,可压缩性相应就越大,也恰恰是由于这样的土质特点,软土地基的粘粒和可变形性也比较大。
4.2渗透抗剪性能差
鉴于软土的物理特征,水等液体成分在软土中的渗透速度比较慢,需要的时间比较长,所以沉降的速度也比较慢,软土地基施工过程中材料凝固需要的时间就会比较长。软土地基的渗透性在整个地基中是不尽相同的,水平方向较垂直方向要大,抗剪强度由于软土地基强度性能的指标较小而偏低。
5软土地基的危害性
上述软土地基的特征对工程质量的影响重大,甚至有可能会导致地质灾害的发生。软土地基的危害主要表现为:①对软土地基在基坑开挖产生重要影响。软土地基基坑开挖时,内壁侧向移位的现象时有发生,这会造成随之而来的坍塌以及周边建筑物的开裂移位,这一危害主要出现在建筑施工建设方面。②孔隙过大及较长的沉降时间会影响路面的平整度,这一问题主要出现于道路桥梁建设方面。路平的平整度降低会减少行驶过程中的舒适度,会降低道路的通行能力,甚至产生安全性问题。③沉降速度的不同极易导致滑移和脱节,进而导致道路整体性的破坏,尤其在道路与桥梁的连接处易发生这样的问题。所以,在水利施工中对软土地基问题的处理要严格按照相关要求和规定实行,以避免危害的发生。
6软土地基的施工对策
6.1强夯施工法
即通常所说的夯实法。在平时的施工中,夯实法是使用最多的一种方法,经常用来处理软土地基的工程施工。这种方法之所以成为了使用最为广泛的方法,是因为它存在着很多其他方法所没有的优势。众所周知,在所有的工程施工项目中,无论工程大小,都需要配置有相应的机械和施工设备,在这些设备的帮助下才能将工程进行下去。夯实法却并不需要太高的机器设备,除了这个最大的特点以外,施工速度快、使用范围广也是此法的显著优势,还有相当一部分人充分利用了夯实法的特征来使废料重复利用。
以上是夯实法的优点,但该方法同样存在着它的不足,需要引起注意。①确定明确的强夯参数指标,明确使用目的。②在首先需要在在施工现场进行夯实法测试,测试通过后才能运用此法。对测试得出的数据要按要求进行分析总结比较,对不合理的方面进行及时且适当的调整。③参数明确后,施工开始前需要对土层进行合理的改造。④强夯结束前,除了需要将坑填平之外,还需要再一次用一次满夯,这个过程要求适当的强度和力度。⑤夯实完成以后,还必须对土层一次数据分析,对不符合要求的地方进行改善。
6.2换填管理法
我们在水利施工过程中处理软土地基的时候,往往需要将一些特定的材料填充到挖出的软土坑中,这些能符合要求的填充材料具有具体的规定,最基本的要求是要能进行压缩且不能被侵蚀破坏。日常施工中的很多常见建筑材料都符合这些要求。材料填充进去以后,再对材料进行夯实。因为每个施工地点的地质情况不尽相同,我们必须先对施工地点的地质情况进行分析测量,具体了解了实际情况以后再采用不同的方法进行夯实处理。填充的夯实材料也不可一概而论,填充材料的选择也需要根据软土的每个不同的层次填充进去合适的材料,之后方可进行夯实。
6.3化学固定法
要使得软土经过人为的处理后满足我们的需求,我们可以采取很多不同的方法,采用化学材料进行处理的方法称之为化学固定法。常见的化学固定法包括灌浆、高压喷射注浆和深层搅拌三种,最后一种方法则使用范围最广,是绝大多数施工中优先采用的方法。化学固定法的原理简单,即使得水泥、石灰,砂子等建筑材料进行充分搅拌,并加入适量的固化剂,使这些混合搅拌后的建筑材料能够和软土有效结合。灌浆法的要求并不算多,技术也不复杂,操作较为简单,但必须要保证软土中的浆液能够较均匀地分布,只有达到均匀分布的浆液,才能使此法发挥最大的作用,得到最优的施工效果,否则即使使用了灌浆法,最后也不能保证工程质量,只是浪费了材料与精力而已。高压喷注法较灌浆法则稍显复杂一些,利用此法,需要高度关注浆液的密度,并时刻进行密度的测量与监督,否则会因为密度的差异而出现无法符合要求的施工结果。在处理软土地基问题的过程中,要选择合适的搅拌机进行原材料的搅拌,注意搅拌过程中物理参数的变化和测量,保证操作过程的合理化才能处理好软土地基的问题。
7结束语
随着科学技术的不断进步与发展,以及人们在施工过程中的不断探索与总结,水利工程中软土地基的处理技术会越来越多,处理效果会越来越好,这是科技发展的必然趋势。上文只是简要介绍了一些处理技术,并非全部,除了上文提到的方法之外,换土法、真空顶压法的使用也比较常见,硅化物强化法、振动水冲法等的使用量也在不断增加,鉴于篇幅原因,本文就不再进行一一赘述。值得引起重视的是,不管选用何种方法,一定要结合实际,具体问题具体分析,找出最优法进行施工。
参考文献
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