徐嘉 夏劲
高邮市水利建筑安装工程总公司,江苏 高邮 225600
摘要:水利工程项目通常的建设位置在河流等湿度较高的区域,因此软土地基便是较为明显的项目实施特征。由于软土地基的承载能力较低,同时水含量较高,因此会存在孔隙,如果使用的技术不合理,便会导致地面发生变形情况,大幅降低项目的安全性。因此在实施水利项目时,可侧重使用加固处理相关技术,从而为后续兴建水利工程奠定坚实的基础。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
引言
水利工程建设中涉及诸多内容,其中首要的就是地基结构,水利工程规模越大,对地基的要求越高,但由于水利工程选址的特殊性,大部分的工程项目都会遇上软土地基,这种含水量高、土质松软、荷载力差地质条件提高了施工风险和难度,若不能对软土地基进行恰当地处理,会因为不均匀沉降等问题造成极为严重的安全事故。考虑到各类地基处理技术对不同地区软土地基的适用性和限制条件,一定要提前进行现场勘察,掌握软土特点,细致总结施工影响因素,结合工作经验进行全面地分析和评估,选出适合的方式来加强地基处理效果,改进基础结构的稳固性,保障施工条件的稳定性,进而提升施工人员的安全系数,有效保证水利工程最终的施工效率和质量。
1水利工程中软土地基的特征
软土地基的特点主要就是土质松软以及黏性大,含水量较高和负荷容量比较低等特点。软土地基会导致水利工程出现不均匀沉降问题,对混凝土结构强度会产生一定的破坏,造成混凝土结构产生裂缝等问题,对水利工程有着很大的安全隐患。软土地基除了上述这些特点之外,还有相应的有机物质,对于水利基础当中的钢筋会产生一定的腐蚀性,从而将水利结构基础的稳定性产生影响。因此,在对软土地基处理当中,需要对水利工程结构性能加强思考,采用换填施工中,地基换填材料对于水利整体力学性能不能产生太大的影响。设计单位在对于软土地基处理方案的制定当中,尽可能的选取较为容易采购的材料,以此将地基换填成本降低。因为软土地基含水量较高,蓄水性能也比较强,但是其结构稳定性较为差,将水利基础的腐蚀性增加,从而会对水利基础稳定性产生损坏。软土地基当中物质含量丰富,并且有相应的不可预测性。若是其外界环境产生变化,软土地基结构也会相应的产生变化,对于水利结构安全有着很大的影响,导致和水利稳定性以及安全性不能获得良好的保障。软土地基自身的土质比较特殊,压缩性非常强,所以就会造成水利后期出现不均匀沉降问题,对水利结构的稳定性有着一定的影响。
2水利施工中软土地基处理技术
2.1换土垫层法处理技术
在软土层不厚的情况下,可使用换土垫层法。换土垫层法是运用沙壤土、水泥土及灰土粗砂等换填土层,用于消除软土层。在具体使用垫层法的过程中,应注意是否已经将换填土层压实,若没有达到压实的要求,则易使后续地基缺乏良好的支撑力,造成下榻问题。基于此,应做好换填土层的压实情况。实际换填土层的处理原理:挖出地基基础底层的软土,填充抗腐蚀性能高、强度大、抗压缩性高以及地质比较硬的碎石、灰土、砂砾、索土矿渣等材料,再运用机械振动进行填实处理,提高整体土地的密度,保证土层可以达到水利工程的施工要求。运用换土垫层法能够帮助降低地基基底的压力使其均匀分散,降低沉降的可能性,提高地基整体的承载能力。可以进一步提高软土层的排水能力、固结速度,控制膨胀土的数量。
2.2水泥土搅拌桩
实施水泥土加固,便是在加固的过程中发生的物理和化学反应,其与混凝土的硬化原理还具有一定的区别。混凝土硬化是水泥与填充物质所产生的水化和水解,其发生凝结的速度较快。
而水泥加固土中的水泥量不高,最多可为加固土的1/5,水泥产生的水解等化学反应也在活性介质内完成,其强度提升的速度较混凝土更低。当前工程所使用的搅拌桩布桩方式可为格构式和柱状形式。以前者为例,通常应用于软土地基和粉砂中能够产生更为理想的效果。软土地基发生沉降的原因主要为侧向出现变形的情况,通过研究结果可知,在软土地基中使用悬浮的搅拌桩,便可有效对软土的侧向进行控制,从而降低发生沉降的几率。格构式布桩方式能够深入到软土层,将所有的软土均控制在基底之内。实际实施项目工程时,还应同时考虑到搅拌桩与其他的管桩综合使用所产生的技术问题,水利物的地基反力差别过大,在同一工程内便需使用多个地基的处理策略。为切实缩小不同水利物连接点的沉降差异,技术人员应侧重对技术进行优化使用。在地基应力较小的条件下,可不设置搅拌桩的褥垫层,在选择具体的土沉降参数时,需结合工程的实际需求,从总体层面了解掌握搅拌桩的质量情况,使用多种检测技术对其进行科学的检测[1]。
2.3预应力管桩处理法
在水利工程软土地基处理的过程中,预应力管桩处理方法的应用主要是通过预应力管桩的埋设,有效地改善图纸的松软情况。在施工之前需要做好现场的勘查处理,结合其实际图纸的力学性能和受力情况,确定具体的管桩位置,通过管桩的埋设改善整体图纸的应力结构,从而提高软土地基的承载能力。在施工现场中,管桩埋设需要配置专业的技术人员和相应的设备才能够保证预应力管桩的施工效率。同时,技术人员还要对周围的环境进行分析,掌握影响软土地基力学性能的相关因素,确保预应力混凝土桩发挥最大的价值,由于预应力管桩在施工中会有一定的危险性,所以需要提高对施工现场的安全管理,保证整个施工的顺利进行。预应力管桩造价合理、工艺成熟、效果优良因此在实际工程中应用广泛。然遇砂层及卵石层成桩较为困难,应选择合适的成桩工艺,如锤击成桩等。
2.4化学固结法
该法的施工投入更多,但处理效果更为突出,一般在其他简便经济性的处理方案没有取得理想的效果后会使用这一方法进行完善,尤其在新型材料不断出现并使用的情况下,将其用于填充改造软土地基,可以明显加强地基稳定性。具体有高压喷浆法、深层搅拌法、灌浆法等,都是通过使用针对性强的化学材料进行软土硬化处理,深层搅拌法是将固化剂融入原土地基中,高压喷射注浆法的原理和灌浆法比较相同分别通过高压气流和气压、液压将浆液注入裂缝中填充,以提升软土地基的承载能力和硬度,明显减少软土地基沉降问题,确保水利施工工程的整体质量[2]。
2.5灰土密桩法
如果地下水位中有较多的黄土和杂填土,便可使用该类方法。通常使用该项技术进行处理,一般深度为3~15m,过深会影响压实的效果。在软土地基中加入灰土桩,再使用锤击将钢管嵌入土层中,使土层中的土体向侧向压实,形成桩孔。此后将管拔出,向桩孔按照2:8或3∶7的比例回填灰土,最后压实,与桩间土形成符合地基,从而共同承受外力的载荷。还可使用沉管或者爆扩等方式完成打孔,实施完毕后再对孔底进行压实,此后使用灰土等原料,在含水量标准的情况下完成回填,此后完成夯实处理。从实践可知,灰土的质量相对较轻,因此其能够以较快的速度渗入到疏松的土层中,从而将其压实到软土地基之后,便可与其他的土层接触形成对孔隙的补充,从而提升地基的强度。但需注意,混合料应搅拌均匀后使用,尽量避免处理深度过大的软土地基,从而保证施工质量达到预期要求。
结语
综上所述,有关施工单位应密切关注水利工程项目施工中软土地基的处理工作,制定较完善的施工方案,选择最优的处理技术类型,全面提高水利结构的稳定性以及承载能力。使用科学且合理的施工方式,有效提高软土地基的处理效果,对各个工作环节进行优化,以满足行业的发展需求。
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(02):242.
[2]范中斌[1].探析水利工程施工中软土地基处理技术[J].水利技术研究,2019,002(005):P.161-162.