韩志方
山东黄河建工有限公司,山东 淄博 255000
摘要:近年来,随着我国经济的快速发展,水利工程也迅速发展起来。水利工程项目数量增多,又多建设在潮湿地带和软土地基之上,这就对工程质量与安全有巨大影响,为了提升软土地基的承载力,必须加强对软土地基的处理,考虑到不同施工项目的水利条件差异性及施工的复杂性,施工单位一定要结合施工实况对软土地基处理技术进行灵活运用,提高软土地基建设质量,降低水利工程施工进程中的风险,以此确保工程后续施工的有效开展。
关键词:水利施工;软土地基;处理技术
引言
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。
1软土地基的基本特征
1.1触变性
软土地基是我国在开展水利项目实施时所面临的重要问题,其自身具有较为明显的触变性。主要体现为,软土地基是絮凝状的固态物质,由沉积物形成的固态物质具有较高的灵敏性。虽然软土地基具有一定的结构强度,但在其灵敏性的作用下,在作为地基使用时,如果对其施加过大的外力,便会导致其内部结构遭到破坏,严重时会影响地基在项目中发挥的功能作用。因此在实施软土地基的使用时,需全面衡量水利工程所具有的触变性,以此保障项目工程不会受到软土地基触变性的影响,辅助工程建设后能够达到理想的质量要求。
1.2孔隙较大
软土地基的另一个显著特征为孔隙大。孔隙产生的主要原因为软土地基中的水含量较高,因此构成软土地基的颗粒间,会由于水分而产生一定的胶结,这也为软土地基的压实性能形成了较大的阻碍。软土地基会因为自身湿度过大而降低压实能力,且在颗粒间还会形成较大的孔隙。该特征会导致在具体实施水利项目时,应用软土地基需投入更多的人力和资金成本,通过长时间的压实处理才可使用,但这个过程也会由于软土地基的触变性特征而出现沉降现象。因此在实施水利项目建设时,应用软土地基一个充分考虑到其孔隙方面的特征,以此保证工程实施不会受到孔隙特征的较大程度制约。
2水利施工中软土地基处理技术要点
2.1灌浆处理法
这一方式应用最为普遍,根据灌浆方式可分为渗入型注浆、劈裂灌浆、硅化注浆法、水泥搅拌法,渗入型注浆法比较适合缝隙较多的软土地基,能保证原有的结构不受破坏,劈裂灌浆很难在受力之后保证原来的结构,灌浆范围需扩大,硅化注浆法通过注入硅酸钠为主的混合溶液到地基底部结构凝固形成结石,提升软土地基的强度、密实性以及其实际的承载力,水泥搅拌法是当前水利工程中最常见的一种地基处理方式,以水泥泥浆作为主要的材料,对软土与固化成分进行搅拌,使水泥泥浆与软土生成反应,利用固化后的水泥排除软土层中的水分,对软土结构的使用性能进行改善,提高其稳定性和受压力,从而提升水利工程基础结构的耐久性、安全性。为了确保灌浆法处理效果良好,首先要做好前期勘察工作,并合理选择固化剂,调配好浆液,其次要选择恰当的注浆方式,严格控制灌浆压力和单次注浆量,确保填充均匀密实,突显固化能力,以达到对软土地基物理性质进行有效改善的目的。
2.2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。
2.3排水固结法
应用该类方法是在地基中完成砂井等排水装置的设立,此后结合建筑物的不同重量完成加载,将存在于土体孔隙内的水分得以排出,此后逐渐固结,促进地基的沉降,最终提升地基的强度参数,重点可提升地基的稳定性效果。由于其孔隙比明显降低,建筑物的强度便随之提升。为切实提升固结效率,可使用在天然土层增加排水渠道的方式,因此减少排水的物理距离,在既定的时间内可提升地基土抗剪强度的提升速度,促使地基的承载力提升速度高于施工荷载的增长速度。结合加压方式的不同,排水固结方式又可划分为真空预压、降水预压等方式。其中真空预压是在黏土层的表面铺一层砂垫层,同时运用真空泵向密封的砂垫层进行臭气处理,形成负压。此时地下水便可沿既定的排水管线从地表中排出,最终促进地基完成排水固结。也可以说,在总体压力不变的条件下,可尽量降低孔隙水中的压力,从而推动土体形成压缩。堆载预压法则通过使用土方等进行堆填来使地基形成沉降效果,在地基形成固结状态后提升其自身的承载能力。在实施后期的项目施工时,应全面考虑到沉降的均匀性要求,将土方等物质去除。通常应将预压荷载与建筑物的荷载保持一致,如遇到特殊情况,则需结合具体的工程要求来确定。对有些渗透性较低的黏性土来说发挥的作用更为理想。降水预压则是将原本的地下水抽离,从而降低水位和孔隙的压力,从而实现地基的加固效果。此类方式在细砂地基和饱和度较高的粉土施工更为适用。电渗排水方式则指将金属电极放入土层中,通电后将土中的水从阳极引向阴极,最终在阴极位置将水排出,从而降低黏土中的水量,提升边坡的稳固性,确保地基具有较高的承载能力。
2.4换填处理法
换填法操作比较简单,技术性不强,处理成本也较低,往往适用于软土地层较为稀薄的情况,主要是利用综合强度较高的素土、砂石等材料来替换掉原软土地基中的表层中粉质粘土等,进而提升该地块的地基强度。其处理关键点在于换填材料的选择和填层的敷设处理,回填土要选择一些较强透水性、压密性的材料,考虑到施工成本,最好可以就地取材,用最为常见的沙土、灰土与水泥来更换。其次是分层压实施工质量管理,要控制好单次填料的厚度,选择合适的碾压机械进行压实,并及时检验压实度和平整度,根据要求做好地基的夯实处理,确保每一层换填压实质量合格,能够在地基上形成一个较好的持力层,以此来提升原区域地基结构的综合强度。最后为避免出现空隙性和冻胀土等隐患问题,要排除坑中积水、浮土等杂质,做好排水处理,防止软土地基冻伤。
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
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