水利施工中软土地基处理技术的分析 沈新建

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第16期   作者:沈新建
[导读] 摘要:在水利施工过程中,软土地基处理一直都是施工难点。
        浙江省第一水电建设集团股份有限公司  浙江杭州  310051
        摘要:在水利施工过程中,软土地基处理一直都是施工难点。文章针对青田县千峡湖系站建设工程中软土地基处理展开分析。该工程于2019年5月18日开工,至2020年3月20日全部完工,总工期为10个月。下面结合该工程对其中的软土地基处理方法进行阐述。首先就软土地基基本特点展开分析,包括地基透水性较差、可塑性相对较强、沉降速度较快、结构均匀度较差等,并通过研究水利施工中常用软土地基处理技术的具体应用,提高提升软土地基结构处理效果,为水利施工活动顺利展开奠定基础。
        关键词:水利工程;软土地基;处理;施工技术
        1软土地基的特征
        1.1透水性较差。
        软土地基一个重要的特性便是透水性较差,所以在进行水利工程的建设前,应该提前对于软土地基进行科学化的排水,增加软土地基的稳定。但是需要注意的是,在进行排水处理的时候,需要投人大量的人力物力,所以导致工期时间会较长。
        1.2压缩性较高。
        由于软土地基自身松软的特性,所以压缩性较高,并且并不具备较高的强度。在进行水利施工的过程中,如果没有做好合适的处理,有可能会由于承载重量逐渐加大,从而出现塌陷的状况。
        1.3沉降速度较快。
        软土地基具有强度小,密度低的特征,所以在工程量不断增加的情况下,会出现下陷沉降的情况,需要注意的是,承载力越大的情况下,沉降速度也会越快。
        1.4结构不够均匀。
        软土地基的结构不够均匀主要是由于其土壤的强度以及密度都较小的原因。所以当工程量不断加强时,地基便有可能会出现破损的情况,甚至有可能会出现塌陷的状况。
        2软土地基的特征与其存在的危害
        2.1同正常的地基相比,软土地基的地基会存在更大的空隙,且承载性能、强度也要低于正常的地基。由此可见,软土地基具有非常高的压缩系数,发生沉降的可能性也非常大,对水利工程的顺利施工作业会产生极大的影响。
        2.2在简单处理软土地基后,在后期的地基使用期间,软土地基会因为受到外部的力量、压力或是重力等情况,从而出现变形的情况,并且流动性也会缺失[1]。更严重的情况下,会造成地基发生坍塌,对群众的生命安全造成威胁,并且对水利工程的发展造成不利的影响。
        2.3具备松软度是软土地基最为明显的特征,粉土或黏土是组成软土地基的主要土质。但是,此种土质内会存在大量的负电荷,一旦负电荷吸收外部的水蒸气,便会不断加大软土地基的空隙,导致地基的施工作业效率降低,对城市化的发展造成一定的制约。由此可见,想要保障水利工程在日后的运行中能够更加具有稳定性与安全性,顺利推动水利工程的发展,对于施工企业来讲,必须要将软基处理施工技术合理运用,才能够改善软土地基当前的局面。
        3水利施工中的软土地基处理技术分析
        3.1 灌浆处理法
        在水利工程软土地基处理过程中,灌浆法属于常用的处理工艺类型,其主要的作用原理是将拌和好的水泥浆灌入到缝隙当中,从而起到加固基层结构的作用。在具体实践中,需要注意以下几部分内容:第一,做好前期勘察工作,明确土层结构中节理裂隙的所在位置和缝隙宽度,为后续灌浆操作奠定基础。第二,合理调配水泥浆,其比例应在实验室内完成检测,同时还需要结合实际作业环境进行调整,以提高最终的灌浆效果。第三,在灌浆施工过程中,需要把控好注浆压力和单次注浆量,使水泥浆可以充分填充到结构缝隙当中,从而提高整个系统应用的合理性。
        3.2 预压处理法
        在水利工程施工中软土地基处理时,预压处理法也属于常见的处理技术,在实际应用中,该处理技术的主要应用原理在于,借助重物自身压力对软土地基表层进行静载荷的施加,在静载荷作用下,软土地基之间的缝隙也会不断被压实,这也在很大程度上提高了地层结构的综合性能。目前在水利工程施工过程中,经常使用到的预压处理法包括堆载预压法和真空预压法两种类型,以前者为例,其作用原理是利用现场的一些材料,如水泥材料、砂石材料、石板材料等,将其平整的堆放在软土地基结构表面,静待一段时间后,结构表面会在重物自重下开始沉降,同时会将土层中的水分和空气挤压出来,以此起到提升软土地基综合强度的作用。
        3.3 材料换填法
        水利堤防工程是一种挡水建筑设施,其上、下游存在水头差,因此堤防工程地基的抗渗能力应足够强。据此,在选择换填垫层的材料时,建议选用不透水且不会污染地下水的材料。其中,较为常用的材料包括粉质黏土、灰土、粉煤灰、水泥土,具体选用要求见表 1。除表 1 所示的内容以外,换填垫层中使用的砂、石应具有质地坚硬及级配优良的特性,比如在沙砾或中粗砂少的情况下,可用细砂,但需在其中加入一定量的卵石和碎石,其中卵石与碎石的粒径<50 mm、含泥量<3%。
        表 1 换填垫层材料的选择
       
        3.4 加固涂装法
        在施工过程中会遇到多种类型的软土地基,换填法主要适用于地基厚度较薄的区域,而加固涂装法则适用于一些地基厚度较大、含水量较大的软土地基区域。该加固方法在应用过程中,其作用原理便是借助深层搅拌桩技术,将筛选好的加固材料直接填充到软土地基结构当中,随后借助搅拌桩将加固材料与软土拌和在一起,使其可以形成一个整体结构,从而起到了加固软土地基结构的作用。该加固方法在具体应用中,主要适用于一些黏土类型的软土地基。
        3.5 强夯法与预压处理法
        强夯法在软土地基处理中,也属于经常应用到的处理技术。该处理技术在实际应用中,其作用原理便是借助机械设备(如重锤)所产生的冲击力,将软土地基结构中的空气和水分快速排出,相比于预压处理法,该技术的工作效率较高,能够在短时间内完成结构的加固操作。根据了解情况来确定重锤重量、起落高度、夯击次数等参数。而且还需要做好试夯工作,调整结构中轴线偏差,随后再进行夯击工作,以提高夯击结果的可靠性。
        3.6 砂垫层法
        部分水利工程的软土地基含水量较少,并且厚度较小,对此在对其进行补强处理时,可以选择砂垫层法来进行处理,该技术的应用原理是直接将砂垫层铺设在软土地基上,砂垫层的厚度控制在12~24 cm之间,所使用的垫层材料主要以粗砂为主。但是也需要对材料的含泥量做好控制,具体的参数应管控在5%以下。除此之外,在砂垫层铺设之前,需要对垫层进行洒水,以此来提高材料间的贴合度,提升结构铺设完成后的施工质量。
        3.7 排水固结法
        软土地基的含水量较高,对其进行补强处理的核心便是做好水分快速排出的工作。排水固结法的应用原理在于根据现场实际情况提前布设排水桩,利用钻机来完成对应的钻孔操作,随后再将拌和好的砂料填充到钻孔结构中,使其可以形成性质稳定的砂柱。该结构的主要作用便是为软土地基结构提供排水面,地下水会以此为通道直接进入砂垫层内,随后沿水平方向排出,起到了快速排水作用。
        4结语
        综合上述的分析来看,当前我国水利工程在开展建设与作业施工工作期间,由于其建设地区的不同,因此,土质条件也会存在极大的差异。而对于软土地基来讲,如果没有及时采取相应的处理措施,极容易在日后的使用中发生坍塌的现象,进而给人民群众的用水便利、用水安全带来威胁。因此,必须要在软土地基施工作业期间,加强处理施工技术水平,合理应用施工技术,才能够将软土地基的稳定性提升,进而促进我国水利工程建设的发展能够更加稳健、长远。
        参考文献:
        [1]何正恒.水利施工中软土地基处理技术的分析[J].绿色环保建材,2020(2):242.
        [2]张道杰,葛莹.公路施工中软土地基处理技术分析及应用[J].工程技术研究,2020,5(1):75-76.
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