摘要:随着我国城镇化进程的不断推进,城乡一体化工程全面开展,水利工程项目的实际建造规模不断扩大,建设数量越来越多,实际投资额度越来越大。与此同时,水利工程所涉及到的地基处理、人力资源调配和水利工程建设方案分析、地形地貌勘察等内容在现代水利工程项目建设中愈加复杂化,而地基建设作为水利工程施工的重要内容,对软土地基的处理直接关系到整个水利工程项目的实际建造质量。
关键词:水利工程;软土地基;处置方法
中图分类号:TV551 文献标识码:A
引言
随着我国社会经济的快速发展,城市水利工程建设数量和建设质量逐步提升,城市建设过程中的基础工程质量也愈发完善。但在水利工程实施的过程中,也面临着较多的问题,如软土地基问题是较为常见的水利工程病害之一,利用现有的施工技术手段对其进行紧急处理,虽然处理效果较好,但并不是长久之计。因此,要做好软土地基处理设计工作,并结合紧急处理过程中的相关施工方法,提升施工效率,探索良好的软土地基处理方法。
1 软土地基概述
所谓的软土地基,就是本身结构比较松散的土壤,水利工程在施工过程当中需要,在软土地基之上进行水利工程的施工,软土不像硬土一样坚硬,当然软土周围出现有外力作用时,软土细小的颗粒在外力的作用下会产生移动,这样就会使得本身坚固、有形态的土壤地基变化为流动性的土壤地基。此外,正是因为软土地基是由很多土壤小颗粒构成的,其流动性也决定着软土地基在外力的作用下可以实现压缩,并且其压缩的系数与外界的压力是成正比的。当外界施压越来越大,那么软土地基承受的外界压力也会越来越高,直到软土地基达到一个阈值。如果超过这个阈值,软土地基将无法保证其原始的状态,再度施压还会导致变形。这样的理论内容对水利施工实际工程是非常关键的,如果软土地基没有处理好,水利工程的建筑质量过大,给软土地基造成的压力过大,使得软土地基下沉以及颗粒的移动,使得在软土地基上面的水利工程建筑物发生倒塌,造成工程的毁坏。
2 水利工程中处理软土性地基的重要性
在城市水利工程施工的过程中,往往会遇到软土地基问题,这些问题会影响整个项目建设质量,进而影响到软土地基工程设计的有效性。软土地基是一种不良的地基结构,且其压缩性较高、液化程度较高,导致地基基础的强度和稳定性有明显的特征。对于这些地质特征,在水利工程地基处理的过程中若不加以控制和关注,那么整体工程的稳定性及结构的变形会逐渐增大,进而影响水利工程施工的顺利开展,导致项目无法通过验收,只能进行整改处理。因此,水利工程施工中软土地基的处理非常重要。施工单位在实际施工过程中,应采取高效合理的方法提升地基处理效果。
3 水利工程施工中软土地基处理的主要方法
3.1 钻探技术的运用
钻探技术是在水利工程的地质勘察中需要仰仗和使用的必要技术,也是长期以来地质勘察工作一贯沿用的科学技术手段,尤其面对以软土地基为主的水利工程地质勘察,钻探技术起到了至关重要的作用。钻探技术对水利工程的意义主要体现在:钻探可以在工程选址、线路比较、工程的设计、具体的施工建设过程中带来方向性、可行性的指导意义,有效探明各项建筑物或线路地基是否存在软土层、软土层分布规律等。具体如地基所处的土体地质数据、水文信息及土层结构划分等完善的信息数据可以为工程的建设提供设计依据,并有效制定科学可行的施工方案。在我国当前滨海城市如汕头市等的水利工程地基勘察中,实际运用使用的钻探技术有新型大口径钻探技术、倒垂孔钻进技术、岩心定向技术和潜孔锤跟管钻进技术等。
3.2 旋喷处理方法
在对软土地基进行处理的过程当中,有一项技术可以提高软土地基的强度和硬度,这种处理方法被称之为旋喷处理方法,旋喷处理方法在应用的过程当中需要使用高压的旋喷桩进行施工。首先,在地基的适合间隔处进行旋喷桩的设立,通过调节旋喷的压力,改变移动的方向和速度,在使用的过程当中,桩头部分提升的速度需要根据高度进行不断的调整,通过旋喷的处理方法,能够让软土地基当中的软土颗粒与水泥充分的凝结,在水泥与水的相互作用下,使得软土地基增加坚硬,这种方式施工起来速度较快,施工的效果也比较好。在施工过程当中,需要施工人员对高压旋喷桩的安装进行合理的建构,并且随着桩的深度进行一定的调整,保证施工质量的提高以及施工效率的提升。
3.3 混凝土桩基处理技术
混凝土桩基处理技术作为软土地基处理使用最广泛的技术,它最适合处理软土地基深处淤泥严重并难以清理的问题。其实我国早期在水利工程建设中就能查询出桩基处理技术的运用记录,只是那时运用的是木桩进行深度处理淤泥问题。随着我国钢材行业、水泥行业等不断发展,混凝土逐渐取代木桩成为进行深度处理的主要材料。在使用混凝土桩基处理技术进行软土地基处理时要严格按照施工标准运用主要设备往淤泥深处进行钻孔,并将已经搅拌均匀的混凝土灌入孔洞中并进行冷却凝固,不但可以提高软弱土质的稳定性和承载抗压力,还可以降低水利工程施工软土地基处理成本,增加施工企业的经济利益。
3.4 深层水泥搅拌桩施工技术
深层水泥搅拌桩施工技术是水利工程项目施工中软土地基的主要处理技术之一,在粉土、砂土、淤泥质土等土质不良的软土地基施工作业中展现出了较高的经济利用价值。固化剂的应用是深层水泥搅拌桩施工技术的核心与关键,而水泥作为软土地基固化效果保障的重要原材料,借助机械设备对水泥和软土地基进行搅拌操作,使水泥和软土地基土质有效融合,从而提升软土地基的土质硬度,以保证软土地基后续应用强度和实际承载能力达到水利工程项目建设要求的基本标准。在深层水泥搅拌桩施工作业前,相关施工人员应做好前期工作准备,采用多样化的手段尽可能地避免或杜绝混凝土工程施工水泥强化过程中有害杂质的混入,以确保施工现场清洁度和平整度的方式保障水泥材料强化过程不受其他环境因素的干扰。此外,水利工程项目一线施工工作人员还必须加强对水泥质量、水泥型号、水泥种类的抽样检查,确保水泥参数信息和工程项目施工要求相符,严禁水泥质量有误所带来的深层水泥搅拌桩施工技术不合格而导致的水利工程项目建造质量不合格。
3.5 砂与砂石换填垫层技术
通常情况下,砂与砂石的换填垫层技术在水利工程施工软土地基中的实际使用范围往往限定于厚度为 2- 3cm的软土地基层。在水利工程软土地基施工过程中,相关施工人员必须挖除水利工程表面的软土层,将软土层更换为砂、石、卵石等强度过硬和承载能力足够的建筑原材料,以砂、石、卵石等建筑原材料较高的强度、较小的压缩性和较良好的透水性等优势,对软土地基的不良影响进行科学弥补。
结束语
总之,随着我国经济的快速发展,水利工程软土地基的处理方法及处理过程的研究,是水利工程施工及设计的难题之一,应根据实际工程的需求,按照相应的技术规范,选择合理有效的技术方案,并根据项目进展程度选择动态的、适宜项目开展的处理方案。
参考文献
[1] 佀传铭.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].工程建设与设计,2018(17):68-69+77.
[2] 李万里.水利工程施工中软土地基的处理方法探讨[J].工程技术与应用,2019(15):71-72,84.
[3] 黄日军.河道堤防施工过程中软土地基处理技术分析[J].四川水泥,2018(12):161.
作者简介:张伟(1994-), 性别:男, 学历:本科 籍贯:四川绵阳,现任乌鲁木齐市水利勘测设计院(有限责任公司)二分院设计师,主要从事水利工程设计工作。