摘要:在我国国民经济蓬勃发展下,我国水利工程建设也取得了长足发展。然而,在水利工程建设过程中,仍在诸多问题和不足,比如软基基础处理。因软土地基施工质量直接关系到整个工程质量,因此软土地基必须采取切实可行的处理措施。最近几年,我国软基处理取得了突破性进展。在此基础上,本文简要总结了软土地基特点,并系统分析了软基基础对于水利工程带来的危害,并给出几个常见软基处理技术,希望能够为相关工作开展提供一定借鉴参考。
关键词:水利工程;软基处理技术;运用
前言:随着科学技术的日新月异发展,水利工程建设备受社会各界重视和关注。软土地基处理是整个水利工程顺利进行的重要保障。为合理控制后期水利工程的沉降,提高地基承载力,必须加强和强化软土层,切实保证工程施工质量。
1软基特点
1.1含水量较大、承载力不足
软基含水量高,一般情况下,含水量在30%~70%之间,处于流态、流塑态。此外,软基还具有渗透性差、高压收缩的特点,尤其是剪切强度相对较低,地基承载力不足,对工程实施带来了巨大的挑战,对建筑物稳定性造成巨大的影响。在工程建设过程中,软基既影响工程质量,又影响整体工程进度。所以,必须采取切实可行的措施降低软基含水量,提高基础承载力,妥善处理软基中存在的问题。
1.2软土地基的渗透系数小,固结相对较慢
相对于其他土层,软土地基含水量高,渗透系数小,自然排水固结速度慢。当基础处于缓慢排水固结状态时,施工工期延长,造价提高,且建筑物基础长时间不能达到稳定状态,影响建筑物使用,因此,如何有效解决软基的快速固结是当前面临的重要难题。在这种条件下,采取一定工程技术措施,加快软基排水,加快固结速度,使软基尽快达到稳定状态,加固软土地基是非常有必要的。
1.3软土地基加固要求
软土地基加固技术又称软土地基施工技术。由于软基含水量高,严重影响了建筑物基础加固的排水固结速度。固结速度缓慢会对水利建设造成一定的负面影响。因此,对于技术人员而言,必须持续提升自身技术水平,提高地基排水固结速度,提高地基承载力,从而保证软基加固质量,保障工程施工质量。
2软基对水利工程的影响
2.1水利工程建设难度加大
现阶段,施工难度大是软基给水利工程带来的最大问题。在进行施工时,经常遇到软土地基,而这些软土地基主要由含水量高的泥土及其他沉积物混合而成。无论是建筑物基础开挖还是工程场地平整,一旦遇到软土地基,施工难度都非常大。第一,由于软基呈流态或流塑状态,自身稳定性差,开挖过程中,极易发生坍塌。第二,软基承载力低,无法承载施工人员及机械,需对场地进行临时处理,建立临时工作面。第三,由于软基承载力低,不能满足建筑物承载力要求,需进行处理。所以很多土地项目都会尽快避开软土地基区域。在水利工程建设中,进行工程布置时,需要进行全方面考虑,尽量避开不利工程地质条件,然而,由于工程建设主要位于水环境下,有时候软土地基是不可避免的。因此在水利工程实施过程期间,必须高度重视软基处理,采用合理的工程技术措施,改善工程地质条件,降低工程实施难度,保障工程质量。
2.2水利工程稳定性差
软土地基由于含水量高,固结程度差,地基承载力低,虽然在进行地基处理后,能够满足工程对地基的要求,但是由于软基排水固结时间长,随着时间的推移,软基进一步排水固结,基础沉降要比非软基要大,对工程的长期运行影响很大。这就需要在工程实施前,充分考虑地基基础在较长时间内的沉降、尤其是不均匀沉降对工程稳定性的影响,并采取有效措施,控制地基变形在允许范围内,以保障工程长期稳定性,使工程安全运行。
2.3对水利工程建设投资及工期影响大
由于软土地基的存在,需在前期地质勘察工作中,详细探明软基的深度、分布范围、含水量、承载力、化学成分等关键因素。工程设计根据上述详细资料要求,选取合理的处理方式,使其满足工程要求,不同处理方案对工期、投资等影响较大,需进行技术经济分析,选取符合实际的方案。如果处理方案不合理,在实际实施过程中容易产生工程反复,即影响工程进度,又增加工程投资,严重时会对整个项目的进度造成影响。因此,根据详细的地质资料,并选取合理的软基处理方案,即能保证工程质量,又能满足投资及工期的要求。制定出多种的补充方案,以应对基础处理过程中的突发事件。
3水利工程建设中的软基处理技术分析
3.1排水预压法在水利施工中的应用
其工作原理是加速软基排水固结,改变软基的内部结构,提高软基的承载力及其他物理特性,以满足工程需求。荷载预压法是先在软土地基上堆积重物,使软土地基在外力作用下加速排水固结,并在外力作用下改变软基的内部结构,从而加固软土地基,当软基达到工程要求后将重物移除,然后开展下一步施工,在施工过程中,需要严格控制加载预压物的重量,防止对软基基础产生破坏。由于此方法是在重压作用下,使软土排水固结,而提高承载力,优点是方法简单易行,缺点是工期长,需要长时间的施压。因此,此方法适用于对工期宽松,时间充裕的工程。此方法结合塑料排水板效果更佳。
3.2填垫层技术在水利施工中的应用
换填法适用于软基较浅的条件下,对软基进行全部或部分挖除,利用高强度、密度大、水稳定性好、低压缩性材料换填,并达到设计压实度,以满足工程设计要求。换填深度一般不大于3m,一般适用于中小型工程。在应用填垫层技术技术时,应注意以下几点事项:1)换填材料时,应选用砂、砾石、灰土、粉煤灰等强度较高的材料。施工人员应根据实际情况选择最合适的填料,清除软土时应将周围杂物清理干净;2)垫层施工时注意基础基坑的清理,须清理换填区杂物;3)必须及时排除基坑的积水,保证干场作业,确保回填质量,避免积水对地基质量的影响,然后进行地基加固处理。在施工过程中,施工程序必须严格按照施工标准进行,保证地基的稳定性。
3.3桩基技术在水利施工中的应用
目前常用的桩基技术有:深层搅拌桩、高压喷射旋喷桩等。
深层搅拌桩是利用水泥、水泥浆、石灰等作为固化材料,通过深层搅拌机械,将固化材料与软土地基充分搅拌,固化材料与软土之间通过一系列复杂的物理化学反应,形成高强度、低压缩性的桩体,与周边土体形成复合地基基础。此技术适用于加固含水量高的软黏土、淤泥、淤泥质土,对含有大块石的地基基础处理较困难。
高压旋喷桩是通过钻机将带有高压喷口的注浆管钻至预定高程,用高压喷射水泥浆切割一定范围内土体,并与土体充分搅拌汇合,固结硬化后形成具有一定强度和承载力的桩体,并与周边土体形成复合地基基础。此技术即可用于新建建筑物基础处理,也可以用于现有建筑物基础加固处理,适用于处理淤泥、淤泥质土等软基,对于土中含有纤维较多的腐殖土等,处理效果较差。
上述方法主要是对软基进行处理后土体与现状土体形成复合地基,改善地基基础的特性,提高承载力,以满足工程要求。
结束语
总之,水利工程地基是否稳定直接关系到整个水利工程安全。稳固地基是确保工程质量的重要基础,水利工程从业人员必须结合具体地质条件和工程实际需要合理选择合理的地基基础加固方案。确定方案后,还需要选择适当的方法严格控制水利工程的地基质量,以保证水利工程顺利施工。
参考文献:
[1]欧阳洪波.关于水利工程施工中土坝软土地基处理技术探讨[J].江西建材,2013,06:143-144.
[2]阮改娣.粉喷桩软基处理技术在水利工程中的应用[J].河南科技,2010,17:81-82.
[2]李春华.软基处理在水利施工中的应用[J].科技创新与应用.2013(12).
[3]曲华斌.水利施工中软基处理的常见方法[J].科技风.2009(5).