浅析水利施工中软土地基处理技术

发表时间:2021/4/8   来源:《工程管理前沿》2020年34期   作者:王志铭,代志远
[导读] 水利工程的软土地基处理技术是十分重要的施工技术。这一技术是完成水利施工地基、
        王志铭,代志远
        濮阳市水利勘测设计院,河南 濮阳 457000
        
        摘要:水利工程的软土地基处理技术是十分重要的施工技术。这一技术是完成水利施工地基、提升整体质量的关键性技术。能够针对施工现场进行细致的全方位监测,提升地基稳定性,避免地基出现变形、甚至坍塌的情况。本文分析水利施工软土地基的主要特点,探究软土地基处理在水利施工中的重要性。分析水利施工中软土地基处理应当注意的问题,以及具体的技术应用,为水利工程相关建设提供参考。
        关键词:水利施工;软土地基;地基处理
        一、水利施工中软土地基的主要特点
        软土地基是水利施工过程中特定的软土地质地基。软土土质具有含水量高、土质松软,细粒土具有较强压缩性、较低抗剪强度等特性,需要考虑其黏土及粉质土的构成条件,避免因其土质孔隙较大,影响地基稳定性。
        (一)低透水性
        软土质松软,常见于河岸滩涂地带,主要形式为细粒土。在施工过程中,地基呈现出透水性较低的特性。需要在施工过程中,完全将软土内的水排出,促使软土地质固结,如果排水不彻底,软土地基极易发生沉降及塌陷的情况。
        (二)高灵敏性
        软土地基整体呈现出较强的灵敏性,这是由于地基在外力作用时,自身状态极易发生改变,存在较强的触变性。一旦外力以振动形式或其他形式对地基进行破坏,会极大程度的影响软土地基的强度,造成地基稀释,引发软土层侧面挤出或土层沉降等情况。
        (三)高压缩性
        软土土质存在较大的孔隙,比一般土质的孔隙大30%。存在较大的孔隙,加之软土本身的含水量较高,因此软土土质本身不存在压实的可能,存在较强的压缩性。水利施工过程中,软土地基的压缩呈现明显的压缩曲线变化。在最开始压缩时,压缩曲线是较为平缓的,当外界高压达到软土地基承受的压力点时,就会出现异常的下降状态,出现压缩曲线明显的下降情况。同时,外界高压会导致软土地基的变形,给水利施工带来巨大的安全隐患。
        (四)快速沉降
        软土地基的施工过程中,出现沉降的速率与整个水利施工的荷载大小相关。由于统一软土地基施工,造成工程荷载不断的增大,因此地基会出现快速的沉降。
        二、软土地基处理在水利施工中的重要性
        水利工程关系着国民经济发展及居民用水,是关系到国计民生的基础工程。保障水利工程施工安全性至关重要。绝大多数地区的河岸滩涂地一带,软土是主要的地质结构。软土的覆盖范围广、地质厚度大,如不进行稀释的处理,会严重影响水利施工安全性。针对软土这一特殊土质,要在施工过程中,解决其排水不通畅、透水性差、承载力低等问题,避免在水利施工压缩时,出现地质变形或地基沉降。水利施工软土地基处理,是水利工程中最为主要的施工部分,要确保其承载力满足水利工程建设需要,提升工程建设安全性及质量。施工过程中,要考虑施工周围环境对土壤质量的影响,采用科学的软土地基处理技术,优化施工工期及施工资金投入,提升经济性及科学性,注意施工与周边环境的协调,避免资金浪费及环境污染,最大程度的保证解决软土地基问题。
        三、水利施工中软土地基处理应当注意的问题
        (一)施工进度
        施工进度是水利工程施工过程中需要重点考虑的因素。一方面要根据水利施工的具体性质及施工情况,进行施工工期的计划;另一方面,要在水利施工过程中,充分的考虑各种环境因素、施工因素、人为因素的影响,确保水利工程在规定时间内,能够准时竣工。针对软土地基,要重点考虑其对水利工程施工进度的影响。由于软土地基沉淀时间较长,受到重压后,需要考虑采用的添加剂及重压处理技术,要合理估算添加剂反应时间、软土地基沉淀时间,因此,软土地基处理技术与水利工程施工进度息息相关。在施工过程中,要严控软土地基处理施工工序、做好安全防护工作,加强设备配置及维护管理工作,确保各项施工前准备有序、妥善的进行,确保软土地基施工系统化、科学化。保证充足的软土地基加工时间,在有限的时间内,利用最合理的处理方案,保证软土地基处理工作。


        (二)环境因素
        环境因素是水利施工过程中,对水利工程施工进度会造成诸多影响的因素。因此,施工过程中要对施工环节进行细致的考量,根据所处的地质环境,考虑不同的软土地基处理策略,全面的考量施工区域内的地质环境、水文环境,有效的提升软土地基处理有效性,提高水利工程施工质量。
        (三)软土地基施工总量
        在水利工程施工中,软土地基施工总量对于地基处理技术的选择,同样存在巨大的影响。软土地基施工总量较大的情况下,就需要慎重的考虑置换法地基处理方式,因为这需要投入大量的人力、物力以及财力,会严重的增加水利工程施工成本;如果软土地基设置较厚,就需要慎重考虑重压施工技术,由于软土地基的低透水性、高压缩性,采用重压施工技术,就有可能无法保证施工的稳定性,无法保证软土地基的坚固性。由此可见,在水利施工过程中,要综合土地基施工总量,科学的制定软土地基处理方案,优选最为合适的软土地基处理技术,既保证水利工程施工进度的稳定性,同时降低施工成本,提升地基稳定及坚固性能。
        四、水利施工中软土地基处理技术应用
        (一)排水固结处理技术
        排水固结处理技术是在水利施工中借助相关排水设施,将软土地基中含有的多余水分进行排除,提升软土地基的固结能力。这一技术,能够突破土质以及透水性差的限制,提升软土地基的稳定性。目前主要应用的排水固结处理技术,包含沙井排水和水管排水。这两项技术在一定程度上都能够提高软土地基的承载能力,可通过分析施工需求,选取最为合适的排水固结技术,增强软土地基的稳固性能。
        (二)旋喷注浆处理技术
        旋喷注浆处理技术是指通过气压法、电化学法及液压法等综合处理技术,将固化浆液,通过高速旋转的方式,注入到软土地基介质的孔隙之中。软土地基孔隙较大,这一方法能够有效的填补土质颗粒之间的孔隙,提升地基稳定性。目前在旋喷注浆处理技术中,主要采用的浆液包括化学浆液、黏土浆液、水泥砂浆、水泥浆、黏土水泥浆液等。通过砂浆与土质的结合,能够营造出复合的地基,最大程度的增强软土地基承载能力,缓解软土地基沉降情况。
        (三)预压砂井处理技术
        预压沙井技术是排水固结技术的升级。将排水系统与加压系统有机结合,确保软土地基孔隙中的水分被有效排除。预压砂井排水系统,常见的分类包括水平向及竖直向两类,水平向排水系统设置了排水砂沟,竖直向排水系统则设置为塑料排水板。两种方式通过加压系统的加压,均能够为地基排水提供条件。加压系统包括堆载预压、真空预压等,也可进行多技术联合应用,进一步应用于软土地基预压处理中,提升加固时间、优化软土地基处理工作。
        (四)置换处理技术
        置换处理技术,主要是为了提升软土地基的土质硬度。将软土地基土壤,利用粗粒土进行替代,吸收软土地基下丰富的地下水,提升地基强度,确保其符合施工标准。置换法处理时,选取合适的粗粒土、灰土、水泥等,取代软土并均匀散落在地基上。洒落后的土质在承载力方面,比原有软土质具有更强的性能。能够逐渐提升稳定性,最终达到水利施工的要求。这一软土地基处理方法,不适用于工程量大的情况。在处理过程中,为进一步控制成本,可尽可能就地取材,配合夯实处理,进一步加固地基。
        结语:科技的发展,对于水利工程建设起到了推动作用。尤其是在地基处理方面,软土地基处理技术,已经成为水利工程地基处理中最主要的技术手段之一。在水利工程施工过程中,考虑软土地基的特点,提升在施工进度、环境因素等方面的把控,进一步提升软土地基施工质量,是水利施工中应当重点关注的问题。要在软土地基施工过程中,以基础性能作为出发点,对影响软土地以及稳定性的因素,进行综合考虑,最大化的把握软土地基处理原则,降低地基发生沉降的概率,同时避免施工对周边环境的影响,确保做好安全防护措施,满足水利工程建设要求。
        参考文献:
        [1]顾建华.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].建筑工程技术与设计,2018:2920.
        [2]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点  [J].《技术与市场》,2016:81-82,共2页.
        [3]王树峰.浅析水利工程施工中软土地基处理技术[J].中外企业家,2018:108.
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