浅谈水利水电工程软土地基施工技术

发表时间:2020/6/29   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:卫巧珍
[导读] 摘要:随着我们国家不断的发展、进步,我国水利水电工程的数量逐渐增加。
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        摘要:随着我们国家不断的发展、进步,我国水利水电工程的数量逐渐增加。软土地基在水利工程项目施工中较为常见,地基处理技术不到位会导致地上的水利工程主体结构失稳,同时软土自身具有分布不均匀、物理特征差异化明显的特点。因此,准确测算水利项目的软土地基承载力,科学估算发生变形的情况及时间,是当前解决水利工程软土地基危害的关键。
        关键词:水利水电工程;软土地基;施工技术
        引言
        随着时代不断发展,经济呈现出繁荣发展趋势,水利工程获得良好的发展。在水利工程建设进程中,软土地基的处理技术对水利工程质量有着决定性作用,如果软土地基处理技术存在问题,将会严重降低水利工程的整体质量。因此在软土工程建设的过程中,就需要做好施工前的调查研究,对于软土地基要做好相应的处理技术,避免水利工程建设出现安全隐患的问题。
        1 软土地基的主要特征
        一般而言,软土地基的主要特征包括以下三个方面:首先,软土地基的均匀性较差。在软土地基中,往往存在着不同类别的土质颗粒,而各种土质颗粒的实际强度、硬度及密度存在着较大差异。不同土质颗粒的影响,使得软土地基的整体均匀性变差,从而导致整个水利工程项目在施工过程中常常出现塌陷或崩裂等情形。其次,软土地基的实际压缩性很强,在软土地基中,土层颗粒之间的孔隙率往往较大,使软土地基的压缩性进一步增大。而在水利工程实际施工过程中,整体结构的质量往往大于软土地基实际可承载的最大压力,进而导致软土地基崩塌,给水利工程施工安全造成非常恶劣的影响。最后,软土地基的实际透水性较差。软土地基内部往往存在着诸多淤泥质土,透水性较低,因此,为保证整个水利工程项目的顺利开展,必须采用相应的固结方法排除软土地基中的水分,确保软土地基的稳定性和承载强度符合工程项目建设要求。
        2水利水电工程软土地基施工技术
        2.1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。
        2.2 注浆技术
        地基注浆技术也是一项十分有效的软土地基处理手段,在水利工程施工中应用的较为广泛。为保证良好的处理效果,在采用注浆技术对软土地基进行处理时,需要具体的加固材料并选择相应的注浆形式。当前,常见的地基注浆方法有水泥注浆、硅化注浆两种形式。其中水泥注浆法主要是以水泥浆液作为主要材料,通过水泥浆液与土壤的结合固化,有效改善软土结构的性能,提升软土地基的强度。利用水泥浆液对原有软土地基进行处理时,需要以高压的方式将以水泥浆液为主的材料注入到软土内部,促进水泥浆液与软土生成反应,并利用固化后的水泥有效排除软土层中的水分,同时排除软土结构中的天然空隙,以提升软土结构层的紧密性、稳定性。硅化注浆法主要是采用以硅酸钠为主形成的混合溶液,将这种混合溶液通过一定的机械设备注入到软土地基的底部结构,混合溶液在经过一定时间后会在软土底部凝固形成结石,这种主要成份为硅酸钠的结石具有非常高的强度,而这种强度正是软体地基结构所需要的,在通过结石的补充或完善后,软土地基的强度、密实性以及其实际的承载力均能得到有效提升,水利工程基础结构的稳定性、耐久性、安全性亦将得到显著提升。


        2.3堆载预压法
        路堤的堆载预压法是一种较容易实现的、使得整个预压效果有明显提升的方法,主要应用于相应的工程实践较为充足的情况下。需要将整个工程的相关环节进行分析,以保证路基面出现沉降时能够及时进行控制,保证沉降量不会持续性的增大,进而保证整个项目工程的有序进行。当工程中的沉降率不能达到相应规范的标准时,需要根据工程实际,结合项目进展情况对堆载预压法进行有效的利用,进而保障整个项目工程的持续稳定推进。
        2.4排水固结施工技术
        排水固结施工技术在于水利工程软土地基施工中的应用能够有效缓解地基出现的大幅度沉降,以及稳定性不足的问题。排水系统和加压系统的应用是排水固结施工的关键所在。在排水系统能够借助软土地基透水性差的特点,对软土地基进行集中排水。排水固结施工时,由于在加压方式的采用上有所差别,因此在进行加压时,可以根据实际情况选择超载预压、真空预压、联合预压、降水预压等具体方式。若是采用真空预压,则需在软土地基表层铺上一层砂垫层,并通过把垂直排水管道埋设在砂垫承中,采用封闭薄膜使其与大气隔绝,同时建薄膜四周用土进行埋填全部埋入到土中,通过利用真空装置抽气形成真空环境,实现对地基承载度的强化。降压预压法的使用要求要在软黏土上对砂井、塑料排水井进行设置,并在上面铺设砂层,与真空预压一样,也须对于这一过程进行薄膜封闭,并注意及时排除其中的水分。使用超载预压法对软粘土进行处理能够取得较好的应用效果,但是在处理超载预压阀值时的效果并不十分理想。
        2.5换填垫层处理技术
        换填垫层处理技术也是软土地基处理中常用的技术。通过换填垫层处理技术,能够提高软土基层的稳定性。换填垫层处理技术就是利用相关设备将软土地基表面的土层挖掘出来,然后使用矿渣及粉碎的石块填补,值得注意的是,选用填补的石块和矿渣要具备较强的稳定性,才能保证软土地基的稳固。将换填垫层处理技术应用于有淤泥或低洼的区域,能够提高软土地基的稳固性。
        2.6化学固结法
        化学固结法作为常见的水利工程项目软土地基处理技术,实际包含种类丰富多样,技术原理各有不同。通常情况下,灌浆法作业主要依赖于电化学原理和气压、液压原理,借助强化软土地基力学结构稳定性的方式加强对水利工程项目软土地基裂缝形变和结构变形的控制与管理,通过在软土地基空隙中注入可固化浆液的方式,强化整个软土地基的承载能力。深层搅拌法与深层水泥搅拌桩施工技术的实际操作流程和建造原理有异曲同工之妙,是借助力学搅拌的方式,使水利工程地基项目中的软土与施工所用固化剂充分混合,搅拌均匀,从而提升软土地基对荷载的承载和对不良土质的固化;高压喷射注浆法则是对灌浆法的科学优化,借助高压设备不断提升固化剂实际固化效果,从而强化软土地基的实际承载能力。
        结语
        在水利项目施工过程中,合理的使用软土地基处理技术能够提高工程效率并且降低安全事故发生的概率。施工员根据长期的丰富施工经验,总结出了许多实用的软土处理技术。方法很多,但我们需要结合项目施工的具体情况,采取不同的处理方法,提高工程效率,减少不必要的成本开支,在此基础上,尽可能的缩短施工工期。并准备好备用方案,以应对各种突发事故的发生,以确保水利工程能够高效安全的进行。
        参考文献
        [1]侯文英. 浅析水利工程软土地基施工技术策略[J]. 科技创新与应用,2017(12):221-221.
        [2]陈闯. 水利堤防工程软土地基处理施工技术措施[J]. 建设科技, 2017(21).
        [3]郭磊. 水利堤防工程软土地基处理环节的优化策略[J]. 数字通信世界,2018(1).
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