水利施工中软土地基处理技术 冀海霞

发表时间:2021/6/15   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:冀海霞
[导读] 摘要:在水利工程施工过程中,软基处理是非常重要的。
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        摘要:在水利工程施工过程中,软基处理是非常重要的。由于相关地基处理的效果将在很大程度上直接影响工程的稳定性,因此施工单位有必要加强地基处理技术的应用,充分结合实际的土壤条件,选择合适的处理方法,并尽可能提高地基的承载力,使水利工程能够发挥自身的作用和性能。
        关键词:水利施工;软土地基;处理技术;应用
        软土地基具有其特殊性,工程的潜在风险不容低估。因此,软土地基处理是水利工程中不可缺少的一步,需要有关部门认真对待软土地基加固施工环节,特别是在水利工程的高速发展阶段,为了保证水利工程的质量,促进水利事业的良性发展,相关技术人员必须加强地基处理技术的研究,努力提高其专业综合水平,选择科学合理的技术方案,实现了各种软土地基处理技术的灵活应用,有效地提高了水利工程基础结构的稳定性和安全性。
        1 水利工程施工中软基基础所带来的危害
        1.1增加了建设施工的难度
        在水利工程施工的软基基础上,最大的问题是施工难度很大。软基大部分由高水泥砂和砾石组成,大大增加了施工难度。其一,由于软基本身没有足够的承载能力,容易引起开挖过程中的塌方;其二,在实际处理过程中存在诸多不确定因素,这将增加软基建设的资金投入,因此许多工程建设将自觉远离这一地基基础区。此外,在水利工程的布局中,应考虑许多因素和条件,地质问题难以改变,这就意味着在具体的施工中,需要高度重视软基的施工,找到有效的解决办法。
        1.2降低水利工程稳定性
        软弱地基上修建的水利工程的稳定性很容易受到破坏。经过长时间的泥沙淤积,许多大型河流导致了大量的软土地基。此外,长期存在水流过这些区域,即使在实际施工中避免了软基区,也保证了工程的质量和安全,但在长期的水土流失因素的影响下,很容易出现软土地基。给已完工程带来重大隐患,直接危及整个工程的稳定,降低其使用寿命。同时,在进行水利工程建设时,对工期要求也比较严格。为了在预定的工期内完成工程施工,很难保证软基施工质量。如果中间环节处理不当,软基的硬化程度不足,难以有效解决相应的质量问题。
        1.3提高连锁地质问题发生概率
        在软土地基中,由于含水量多,稳定性差,会对周围的地质条件产生不利影响,降低其承载力。因此,有必要采取有效措施来处理施工过程中的软基问题。然而,在具体工作中,由于难以准确确定软基的范围,很容易影响附近地质,这大大增加了链地质相关问题的概率。
        2 水利施工中软土地基处理技术的应用
        2.1排水固结法
        水利工程沉降的频率很高,该技术可以改善软土地基稳定性不足的问题,减轻地基的快速沉降。对于含水量大的软土地基,该方法可以取得很明显的效果。该技术的关键是排水系统和加压系统。根据加压方法的多样性,可分为真空预压法、超载预压法、沉淀预压法等。然而,软土地基的排水是根据软土地基渗透性差的原理来实现的。第一种加压方式较为常见,在软土地基表面铺设一层砂垫层,埋设排水管,用封闭膜隔绝大气,然后用真空泵装置形成真空区,提高地基承载力;第二种方法效果显著,但超载预压阈值不易控制;第三种方法类似于真空预压覆膜法,在软土上设置砂井和塑料排水,根据工程实际情况和处理要求、经济性等原则综合考虑。
        2.2化学固结法
        该方法建设投资较大,但处理效果较为突出。一般情况下,在其它简单经济的处理方案均未达到理想效果后,采用该方法进行改进。特别是在新材料不断出现和使用的情况下,可用于软土地基的填筑和变形,可明显增强地基的稳定性。有高压喷射法、深层搅拌法、注浆法等。它们都是用来硬化软土通过使用有针对性的化学材料。深层搅拌法是将固化剂掺入原土地基中。高压喷射注浆法原理与注浆法相同。

灌浆采用高压气流、气压和水压分别注入裂缝中,以提高软土地基的承载力和硬度,显著降低软土地基的沉降,保证水利建设工程的整体质量。
        2.3灌浆处理法
        按灌浆方法可分为渗透灌浆、劈裂灌浆、硅化灌浆和水泥搅拌法。渗透注浆法更适合于含更多裂缝的软土地基,可以保证原有结构不受破坏。劈裂灌浆受力后难以保证原有结构,需要扩大灌浆范围,硅化灌浆法可提高强度,软土地基的压实性和实际承载力是通过将主要由硅酸钠组成的混合溶液注入地基底部结构而固化成石的。水泥搅拌法是目前水利工程中最常见的地基处理方法,它以水泥浆为主要材料,将软土与固化组分混合,使水泥浆与软土发生反应,利用固化水泥去除软土层中的水分,提高软土结构的性能,提高其稳定性和压力,从而提高水利工程基础结构的耐久性和安全性。为保证注浆法的良好处理效果,首先要做好前期勘察工作,合理选择固化剂,调配浆液。二是选择合适的注浆方法,严格控制注浆压力和单注浆量,保证充填的均匀密实,突出固化能力,从而达到有效提高软土地基物理性质的目的。
        2.4换填处理法
        换填处理法操作相对简单,工艺性不强,处理成本低。通常适用于软土层较薄的情况。主要方法是利用平原土、砂土等高综合强度的材料代替原软土地基表层的粉质粘土,以提高地块的地基强度。处理的重点是换填材料的选择和填筑层的铺设。回填材料应选用渗透性强、密实性好的材料。考虑到施工成本,最好使用当地材料,用最普通的砂、灰土和水泥代替。其次是分层压实施工的质量管理。控制单次填筑厚度,选择合适的碾压机械进行压实,及时检查压实度、平整度。根据要求,做好地基压实处理,确保各层的压实质量合格,在地基上形成较好的承载层,从而提高原有区域基础结构的综合强度。最后,为了避免诸如空隙和冻胀土等潜在问题,必须清除坑内积水和浮土等杂质,做好排水处理,防止软土地基冻伤。
        2.5堆载预压法
        该方法主要用于含水量较大的地基。如果土层含水量超过一定范围,可规划为粉土类。这时,要人工清除土层中的水分,然后增强土层的硬度。堆载预压法,通过对地基的预压,使软弱部分的地基在外力作用下消除自身多余的水分,使地基能够有效地压缩和固化,并在沉降的基础上增加土体强度指标。
        2.6旋喷注浆技术
        在水利工程施工的实际过程中,不可避免地要采用旋喷注浆技术,它能有效地喷射粘土液等多种液体,尽可能达到施工目的。同时,通过旋喷注浆技术的有效应用,可以在很大程度上提高复合地基的质量,保证相应的软基问题得到妥善处理,并在提高地基承载力的基础上解决不均匀沉降。此外,在实施水利工程施工时,必须结合实际的基础条件,选择合适的技术类型,做好施工完成后的施工效果的评价和检查,通过技术手段对工程进行全面客观的测试,确保软基施工质量达到各项标准。
        2.7加筋法处理技术
        加固方法是利用具有强抗拉性的金属板条,结合土工合成材料和其他材料深入软土地基的土层,然后利用土层中的颗粒来移动由运动形成的摩擦力,使软土层与加固材料形成整体。当加固材料深入土层时,土层将受加固作用,可以改善软土地基的应力分布。加固方法可以减少地基的侧向位移,降低地基变形的概率,提高土层的整体承载力和稳定性,增加土层的强度。由于加固方法是通过钻孔、插入加筋或注浆来达到目的的,它可以在地基上施加一定的力,不能应用于高材料密度的土层或大面积的石土。
        综上所述,软土地基处理技术可以直接影响到水利工程的整体质量,因此,为了有效地保证水利工程的质量,就应更加重视软土地基处理技术。
        参考文献:
        [1]水利施工中软土地基处理技术的分析 [J]. 何正恒. 绿色环保建材. 2020(02)
        [2]基于水利施工中软土地基处理技术的分析 [J]. 李碧豪.  建材与装饰. 2019(34)
        [3]水利工程施工中软土地基的处理方法探讨 [J]. 李万里.  工程技术研究. 2019(15)
        [4]探析水利工程施工中软土地基处理技术 . 范中斌. 建筑技术研究 . 2019
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