水利施工中软土地基处理技术

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年7期(上)   作者:许锰
[导读] 在现代化社会体系中,水利工程施工过程中软土地基
        许锰
        中国水利水电第十一工程局有限公司 河南 郑州 450000
        摘要:在现代化社会体系中,水利工程施工过程中软土地基处理技术的发展受到了人们的广泛关注。不断深化对相关技术的研究,是目前水利工程施工企业关注的重点问题。只有借助科学高效的技术方案来处理水利工程的软土地基,才能够保证地基的建设质量,并且有效控制工程安全事故出现的概率,为提升水利工程施工质量与效益水平奠定基础。
        关键词:水利施工;软土地基;处理技术
        1水利施工中软土地基的特点与危害
        1.1土质分布不均
        软土地基土层结构比较复杂,会有多种成分的土壤混杂,按照土层深度排布,各层之间会有明显的性能差异,土质密度并不均匀,不同土质的承载性有差异,会对地基构造产生不同的影响,如果在施工前未对软土地基加以处理,会导致基础工程的强度不达标,上部水利工程在施工后期会出现不规则塌陷,影响水利工程的质量和安全。
        1.2强度较低
        水利工程对于水利的使用年限以及质量都有很高的要求,但是由于软土地基自身组成成分特性的限制,含水量较高且结构松软,因而软土地基强度比较低,早期沉降可能不明显,如果出现外力干扰或者在上部荷载的长期持续施压过程中,在地基所承受的压力不断变化的情况下会表现出较高的压缩性,稳定性变差,易发生形变,出现裂缝以及坍塌等事故,特别是在地震等自然灾害期间,安全隐患加大,严重影响水利工程的使用。
        1.3透水性差
        水利工程的软土地基本身含有淤泥成分,因而含水量较高,还具有一定的黏性,这也导致其透水性非常差,表层水无法向下渗透,地基积水严重,直接影响到软土地基的稳固性和安全性,而且上部水利工程设施与雨水长期接触易受到侵蚀损坏,水利工程的使用性能和寿命降低,因此在进行软土地基处理时需要投入大量的人力和物力来做好排水工作,使得施工时间和成本都有一定的增加。
        1.4沉降频率高
        水利工程建设周期较长,而软土地基又具有较强的压缩性,部分软土地基在建设之后也一直处于不明显的沉降状态中,此外本身软土地基的强度就较低,土壤承载力有限,随着工程推进,在软土地基上部荷载、外部荷载的共同作用之下,软土地基承受压力不断地增加,将无法承受水利工程建筑结构的自重,沉降速度也会越来越快,当沉降值超出工程安全标准就会出现倾斜、失稳以及坍塌等问题,从而严重影响水利工程的建设质量以及进度,威胁水利工程建筑结构的稳定性。
        2水利工程软土地基处理技术分析
        2.1换土技术
        换土技术操作起来难度比较低,是效果比较好的处理技术。若是条件允许,可以借助换土技术对软土地基进行处理,促使软土地基自身的土质性质发生改变,从根本上提升了地基的品质。例如可以借助水泥来对软土进行替代,之后再进行相关的施工作业,这样的方式能够提升地基的整体承载能力,保证承载力能够与标准要求相符合。
        2.2强夯技术
        强夯技术能够对软土地基进行夯实,整个过程中,所使用的夯锤作用力需要大于80kN。被夯实的软土地基孔隙会变小,在夯实点附近的裂缝能够为水提供有效的排出通道,从而提高了土质固结程度,促使了整个工程承载能力水平的提升。经过夯实处理的地基,出现压缩变形状况的概率会被降低。一般情况下,强夯这一处理技术被运用在河流的冲中层、滨海的沉积层等区域内,是有效的软土地基处理举措。


        2.3振动性水冲技术
        振动性水冲技术在水利工程软土地基处理工作过程中也比较常见,其主要是借助振冲的设备设施来处理软土地基。在加固软土地基的过程中,若是借助振动性水性冲技术进行处理,一般情况下不会出现挂水的问题,但需要注意抗剪强度大于20KPa,并且需要在整个处理过程中保持这一强度,不可以出现强度不足的情况,否则会影响地基的加固效果。
        2.4旋喷注浆法处理技术
        旋喷注浆法是一种借助气压、液压和电化学等方式改善地基的方法,具体是将已经固化的液浆灌注至地基缝隙中,借助旋转速度的提升,把液浆运用定喷、旋喷的方式形成人工复合地基,可以降低沉降的概率,提高承载能力。运用旋喷注浆法使用的液浆种类很多,如黏土、水泥沙和水泥、黏土水泥、硅酸盐类、聚氨酯类以及其他树脂类液浆材料。旋喷注浆法大部分均用于土质呈黏性且淤泥量较大以及碎形土和黄土、沙土、粉土等地质比较松软的土质中。旋喷注浆法在使用之前有对应的要求,如对于硬度较高、面积比较大的土层或者石块等。施工之前需要做好软土地基的检测工作,具体检测其中是否富含密度较大的有机物或是面积比较大的石块,保证旋喷注浆法处理技术的时效性。
        2.5加筋法处理技术
        加筋法是运用抗拖性比较强的金属板条结合土工合成材料等各种物质深入软土地基土层中,再用土层中存在的颗粒拉筋将移动形成的摩擦力进行移动,促使软土层和拉筋材料形成一个整体。将拉筋材料深入土层后,土层会受到拉筋的作用力,可改善软土地基的应力分布。采用加筋法可以降低地基中侧向位移问题发生、降低地基发生形变的概率,提高土层的整体承载能力及稳定性,增加土层强度。由于加筋法是借助钻孔、插筋或者注浆的方法达到目的,其对地基基础可发挥一定的作用力,且不可应用于物质密度含量较高的土层或面积比较大的石块土质中。
        2.6桩基法处理技术
        如果实际勘测工作中,发现软土地基图层厚度过大,无法大面积进行深埋或者处理,此种情况可以采取桩基法。桩基法处理技术最开始以水泥搅拌桩、砂石桩和木桩为主,随着建筑行业的发展,现代化建筑工程中要求仅能用钢筋混凝土预制桩开展埋桩施工。钢筋混凝土预制桩的工作原理为:运用人工或机械在软土地基上进行打孔,再灌注混凝土,待灌注混凝土结束之后,会于孔下产生一定的化学反应或放热现象,使桩基周围土质情况发生改变,最终形成复合型混凝土桩基。改善后土质会发生变化,土质会变得更硬,易控制软土地基的沉降可能性,提高地基承受能力。混凝土具有较强的耐承受能力,施工效率也较高,其成本主要源自混凝土自身,且其成本比较合理,可以保证工程的施工质量。
        2.7复合地基处理技术
        复合地基处理法是利用专门的机器,把单一的外加剂或按一定比例配好的混合剂送入土层深处与软土拌和,在地下经过各种复杂作用最终凝固成具有一定强度、刚度和承载力的桩体,与土体一起承担建筑物荷载,提高地基强度、刚度和承载力的方法。复合地基具有非均质和各向异性,是因为它由不同强度和刚度的材料组成。该方法具有不需施加预压力、工期短、处理效果显著等优点。但是该法打桩的费用较高,选用时要考虑造价。
        结束语: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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