杨璐
江苏淮阴水利建设有限公司江苏223002
摘要:由于水利工程建设有一定的特殊性.基本都建设在河、海等湿度大的地方,可以说水利工程大多建设在软土地基之上。在对地基进行探讨和管理的过程中.软土地基施工技术就成为决定水利工程施工质量的决定性因素。软土地基的承载性很差,且含水率较高、空隙大、强度较低,如果没有处理好,就会造成周围地面的变形,影响水利工程施工安全性。因此,在工程施工之前对其进行加固处理,为水利工程的建设奠定良好的基础。
关键词:水利工程;施工;软土地基;处理技术
1水利施工中软土地基的危害
软土是一种天然的含水量高、孔隙比较大、压缩性很高以及抗剪的强度比较低的细粒土。所谓软土地基是指软土为主要成分,与粉沙、粉土等一些其他成分混合而成的地基。因此这样的土地基具有质地软、渗透性差、空隙性高、压缩性高、承载力低以及抗剪强度低的特点。水利工程建设的施工范围内,很多都是软土地基,而在软土地基上进行施工,建筑物会因此发生滑动甚至损坏。这也是建筑物发生滑动的最主要原因,而因为软土地基自身的特点以及施工过程中,地基上的负荷较大或者降水,使得软土的容重增加,造成剪应力的增加,使得软土地基在某一个面上的抗剪强度低于它所遭受的剪应力,因此失去了平衡,危及水工建筑物的稳定,严重时甚至会出现坍塌等严重事故。
2水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素
进行软土地基的处理技术的选择时,由于不同的水利工程的实际情况不同,影响因素也有很多,包括时间、环境、标准、施工总量等方面。进行软土地基处理技术的应用的影响因素的勘察,能使技术人员选择出更适宜的处理技术,以保证处理后的地基的各项参数符合工程要求,并且保证工程按期完工,为工程质量提供保障。
2.1施工时间
施工工期是施工人员在进行工程施工时需重点考虑的一个因素。应根据工程实际施工情况和水利工程性质合理设定施工工期,并在施工过程中对其进行充分的考虑是确保工程在规定时间内竣工的重要基础。对于软土地基采用不同的处理技术需要的时间存在一定的差异,例如,采用重压处理技术和添加剂处理技术时,重压后的沉淀时间与添加剂的反应时间对施工工期具有重要的影响。如果软土地基处理时间较长,会对整个工程的施工工期造成影响。因此,在选择水利施工软土地基处理技术之前,应对施工时间予以充分的考虑。
2.2施工环境和施工总量
施工环境对水利工程施工也有非常大的影响,特别是地理环境。由于水利工程大多较分散,每项水利工程所处的地理环境都有着非常大的差异,而地理环境不同对施工技术的要求也存在各种差异。水利工程实际施工过程中,特别是在软土地基的施工过程中,施工人员应对工程及其附近地理环境进行充分的、综合的考虑,以选择出最佳的软土地基处理技术。当软土地基施工总量较大时,若选用换土处理技术就需要投入大量的人力、物力和财力,进而直接造成工程成本的大幅增加,不符合经济性原则。当软土地基土层较厚时若采用重压法,软土地基底部的坚固性、稳定性等将无法得到可靠的保证。可见,软土地基施工总量也会影响到其处理技术的选择。
3水利工程施工中软土地基的处理技术
3.1打桩置换法
碎石桩法是用一个振冲器,在软土地基中喷高压水流,使之成孔,再向孔中填充砂和碎石等较硬的材料,形成桩体,以实际需要为依据进行桩体排列,由碎石桩和土质成为复合地基,使施工能够顺利进行。是提升原有土质承载力的有效途径,施工中的实际情况充分证明,软土地基的缺陷情况明显减少。碎石桩法具有受地下水影响小、成本低的优势,使用效果良好,比较适合淤泥质土、粉土和砂土等地基。但如果是柔软的黏土地基,石灰桩法就是一个比较好的选择。
3.2填垫层技术
填垫层技术主要适合厚度较小的软土层,一般软土层的厚度在2~3cm时采用这种技术。这种方法在操作时需要将软土清除干净,在清除部分用更加稳定的固体材料替换,这样能够增加这部分土层的厚度。采用填垫层技术时,通常采用砂石、卵石等材料。砂石和卵石这种材料最大的特点是密度较大、受压能力强、渗水性能高。填垫层技术,能减少土层对热胀冷缩的变化程度。填垫层技术在实施过程中,最后也是最重要的一个环节是对处理过的地基进行夯实处理,否则地基的稳定性将无法达到施工要求。
3.3预应力管桩处理法
预应力混凝土管桩也是水利工程地基施工中的常用处理方法。现阶段我国的水利工程地基施工过程中常用的预应力混凝土管桩主要分为两种:(1)先张法预应力管桩。这种管桩在水利工程地基的施工过程中使用的比较广泛,其管桩主要有桩身(圆筒形)、端头版以及钢套箍组成。(2)后张法预应力管桩。在进行预应力管桩的沉桩时,主要采取的方式有锤击法、静压法、振动法、预钻孔法等,在这些方式中,最常用的方法是静压法。
3.4化学固结法
化学固结法包括灌浆法、深层搅拌法及高压喷射注浆法3种。灌浆法是用气压、液压或电化学原理,把某些能固化的浆液注入天然和人为的裂缝或孔隙,以改善软土地基的物理力学性质深层搅拌法就是软土地基中搅拌掺入各类固化剂,使软土固化.深层搅拌法也是一种通用的地基加固方法这3种方法本质上都是利用石灰、水泥等材料作为固化剂与地基深处的软土进行粘合,使得深层的软土硬化,加强软土地基的承载能力,减少软土地基的沉降,提高整个软土地基的承载能力。与其他的施工方式相比,化学固结法的施工成本相对较高。
3.5排水固结法
在进行水利施工软土地基的管理中,排水固结法是重要的方法之一。排水固结法主要由排水和加压两大部分组成,根据加压方式的不同可以分为:堆载预压法、真空预压法、降水预压法和联合加压法。在排水固结的过程中,需要利用建筑物本身的重量进行加压管理,或者在建筑工程开展之前对施工场地先进行加载预压,从而使土体中的空隙逐渐减小,达到固结的目的。排水系统是充分利用土层自身所具备的透水特性,在地基中安放排水装置,由排水装置集中进行排水。常见的排水装置主要有两种:塑料水管排水和沙井排水。
3.6注浆加固法
注浆加固法是为了改善地基土体的物理性质,使地基更加牢固,所以,向地基的土体中注入可以同化的浆液。(1)渗入型注浆。这种方法主要用于存在很多的裂缝或孔的地基,主要是把浆液慢慢地渗入软土地基的裂缝或孔中,使它们结为一体,以保证原来的地基结构不会受到损坏。(2)劈裂灌浆。当灌浆的压力变得很大时,浆液就能抵制地基的力量和土体的力量,土体就会容易损坏,然后使原本不能使用本方法的土体能够使用,浆液的范围也会扩大软基也会被合理的处理。(3)水泥搅拌法。水泥搅拌法是当前我国水利工程施工中对软土地基的处理使用的最多的方法,将水泥与水混合成泥浆,以此作为一种固化成分与软土进行混合搅拌,提高软土地基的稳定性和受压能力。
4结束语
综上所述,只有选择合适的地基处理方式,才能保证水利工程的顺利启动,并且能运行下去,这样也能保证整个水利工程项目的质量。不同的工程项目所处的地质环境也是不一样的,这样就会造成多样的地基处理,这时就要根据自身的特点和局限,选择一个合适的处理方式,这样才能给水利工程建设奠定基础。地基处理技术的发展还是比较有前景的,地基处理技术也在不断的发展,这对我国的水利工程建设起到了一定的推动作用。
参考文献:
[1]水利工程施工中的地基处理技术分析[J].张广泽.住宅与房地产.2018(08)
[2]浅谈水利施工中的地基处理技术[J].岳明明.中国新技术新产品.2017(22)
[3]浅谈水利工程中软土地基处理技术的应用[J].唐桂华,张定华,王相乐.河南科技.2014(05)