水利施工中软土地基处理技术的分析

发表时间:2020/12/11   来源:《科学与技术》2020年第22期   作者:刘振明
[导读] 在水利工程施工建设过程中,软土地基是最为常见的地基类型。软土地基有其特殊性,一旦处理不当,势必会造成上层建筑物的沉降,严重影响到后期施工的工程质量,

        刘振明
        陕西省土地工程建设集团有限责任公司黄河西岸土地整治分公司 陕西 西安 710000
        摘要:在水利工程施工建设过程中,软土地基是最为常见的地基类型。软土地基有其特殊性,一旦处理不当,势必会造成上层建筑物的沉降,严重影响到后期施工的工程质量,影响建筑工程的使用功能。对此,对软土地基的处理,务必要合理到位,采取合理的技术措施,以提升软土地基的强度,确保施建水利工程的安全和质量。
        关键词:水利施工;软土地基;处理方式
        在水利工程建设过程中,施工人员往往会遇到软土地基现象,其对于水利工程的质量有着极大的消极作用。因此一旦水利工程中出现软土地基,施工技术人员需采取科学有效的方式来有效治理软土地基,为我国水利工程质量打下夯实基础。基于此,文章列举了水利工程中常见的用于处理软土地基的有效方法,以期进一步促进我国水利工程的建设质量。
        1关于软土地基的相关概述
        软土地基在各类建筑工程施工过程中极为常见,其指代的是地基之中的软弱土层。软土地基与其他土层最大的不同点便在于其极容易引发沉降现象,若施工技术人员没有对其进行处理或所应用的方式不合适,则会对建筑工程的质量造成极大的破坏性影响。软土地基主要有六大基本特征,主要有以下几点:1)具有极强的压缩性。软土地基由于其含水量较大,土中含有大量微生物且软土地基的孔隙又较大,因而其具有极强的压缩性。在对水利工程进行施工时,由于水利工程极为复杂,一旦所开展的施工压力超过软土地基的最大承受限度,将导致沉降等安全性事故,不利于水利工程的施工稳定性。2)透水性能低。软土地基是由多种土质所组成,淤泥质软土是其中的重要构成土质,该土质具有较低的渗水性能,给水利工程中的排水工程带来了巨大的阻碍因素。3)不均匀性质显著。由于软土地基中含有多种土质,土质在密度、硬度及强度等方面均有各自的特点,因而软土地基的均匀性极差。在水利工程施工过程中,若软土地基均匀性差将会导致水利工程的地基出现塌陷、不均匀沉降等现象。4)地基下沉速度极为快速。软土地基的一大特征便是其具有较强的压缩性,高压缩性导致水利工程中经常出现地基
沉降的现象,且软土地基的沉降速度极为快速。5)具有触变性。由于软土本质是一种呈絮凝状态的结构性沉积物,软土作为原状土未受外界破坏时其具备一定的强度,当原状土遭受外界破坏之后,软土的强度将迅速降低或呈稀释状。此类说明软土具备极强的触变性,水利工程中软土地基在振动荷载后产生沉降等现象的原因便在于此。6)具备低强度。软土是构成软土地基的主要物质之一,其所具备的强度较低,因而导致软土地基的强度不够。水利工程施工中施工技术人员若对软土地基的处理方式不当,软土地基极容易出现裂缝等质量问题。
        2水利施工中处理软土地基的相关技术
        2.1排水固结法
        水利施工软基处理中排水固结法比较常用,该方法能够有效解决地基沉降及软基稳定性差的问题,也是工程实践中最为重要的软基处理方法之一。排水与加压系统为该技术的主要构成,可以利用软基自身的透水性实现系统的集中排水。

排水固结施工法按照不同的加压方式可以划分为联合加压、超载、真空和降水预压等,其中软黏土地基处理时比较适用超载预压法,然而对超载比和超载作用时间的计算难以准确获取,所以还没有很好的解决超载预压阈值的问题;采用降水预压法应先将排水带或砂井安放于软土内,然后覆盖砂层与封闭薄膜,将膜内排水带、砂层通过抽气达到真空状态,从而达到排除土体水分的目的,以预先固结土体的方式减少后期地基的沉降;联合加压法使用过程中应严格控制预压气密性,做好地表处理和管路系统布设等相关工作,其工艺技术复杂且施工质量影响因素较多,水泥浆初凝前应在同一孔内完成二次注浆,还需要进一步完善该技术的施工工艺;真空预压法主要是将砂垫层先铺于软基上,并利用封闭膜将大气环境与排水管道隔绝,保持薄膜埋入土体一定的距离,并用真空装置和埋设于砂垫层内的吸水管道抽气形成真空,从而达到有效增加地基应力的目的,该方法具有省去堆载环节、节省材料和预压时间等优势,同时可以大范围同步实施及技术设备简单的优点。所以,实际工程中应结合工程量情况,选取合适的水利施工软基处理技术。
        2.2换填处理
        软土地基处理中,如遇到比较薄的软土层,可使用换填处理的方式。该种处理最为常见,关键核心是:用符合施工要求的土质替代原软土地基,同时做到有效夯实,确保换填的土质符合工程建设地基承载力设计要求。一旦确定使用这种方法,需将基底以下一定深度范围内的软土层挖出,用符合要求的土质比如:灰土、水泥土、沙土等换填,以满足施工要求。选择替换的土质,必须满足硬度要高的标准,往往适量混杂碎石或沙土,对提升换填土稳定性效果要好很多。此外,自成本的角度考虑,如果换填沙土成本高,而且渗透性强。所以,就地取材换填水泥土最佳,期间形成的软垫材料空隙,有利于排水,对预防低温冻胀、加快排水固结效果不错。
        2.3旋喷施工技术
        该类方式需使用旋喷设备来完成喷桩的加工,从而提升其运转的速度,此后根据实际工程实施的需要,运用不同的喷射方式将浆液关注到目标物上,从而逐步提升地基的稳定效果。这也是所谓的人工复合地基方式。运用此类方式能够对地基质量进行有效的优化提升,使其最大限度复合标准要求。随着工程项目需求的不断提升,浆液的类型也显现出一定的多样化发展趋势,这便需要施工人员结合具体的条件和需求对浆液种类进行科学的选择。旋喷方式的技术特征不同,因此更适用于黄土及粉土等类型的土质,但其使用时也存在一定的弊端,其对有机物质含量较多的软土层加固作用还不够明显,因此在选择具体的施工方式时,首先应结合具体的土质类型进行科学的选择和使用。
        2.4化学固结法
        水利施工中常用的化学固结法有深层搅拌、高压喷射和灌浆法三种方式,其中灌浆法主要是将固化浆液利用液压、电化学或气压等方式注入孔隙及裂缝内,从而改善软基力学性能;深层搅拌法属于工程实践中软基处理的常见方式,主要通过添加固化剂固化软基,终提升地基强度。实质上,这些方法都是将地基深处的软土与水泥、石灰等固化材料黏合,从而达到提高软基承载能力和硬化深层软土的目的,最大限度的降低软基沉降。化学固结法较其其它施工方式,其综合成本较高。
        2.5加筋处理
        在软土地基中,土层颗粒位移的概率大。对此,可通过加某些抗强拉的工程材料,靠产生的强摩擦力而使埋入地下工程材料与土层形成强粘合力而融为一体,进而增加软土层的稳定性,降低软土层变形的几率,最终确保软土地基符合技术要求。或者,提前加盖沙子,在此基础上,再加强耐拉工程材料,靠沙子去分担受力,缓解沉降受力而起到稳定地基的作用。
        3结语
        综上所述,水利施工中软土地基的加固是施工重点,更是整个水利施工建设项目质量的保障和基础,相关部门应严肃对待软土地基加固的施工环节,根据施工环境的地理特征和软土地基的特性选择科学合理以及合适的解决方式,培养和提高相关技术人员的专业能力和素质水平,使软土地基的加固满足水利施工建设的要求,使施工区域地基的稳定性以及水利工程的施工质量得到明显提升,保障我国生活生产用水需要。
        参考文献
        [1]王笃丰.浅谈水利工程施工中软土地基处理的方法[J].科技创新与应用,2015,(35):222.
        [2]胡建.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].工程技术:文摘版,2017,(01):133.
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