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摘要: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。
关键词:水利工程 ;软土地基 ;处理技术
引言
随着我国水利工程的不断发展,水利工程的整体质量是目前水利工程建设中的重中之重。而为了保证水利工程的施工质量,就要对地基基础进行处理,保证地基基础的质量及稳固程度,从而增加水利工程施工的安全性,减少安全隐患的发生,促使水利工程在投入使用后,达到设计寿命,增加使用年限,保证水利工程的正常运行,并减少水利工程的维护成本,为我国节省更多的水利工程维护资金,从而保证我国经济的可持续性发展。因此,水利工程建设过程中的地基基础处理,在水利工程的整体建设中就显得尤为重要。
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降低地基承载力
不良地基与地基基础的稳固性与安全性有着直接的关系,水利水电工程项目中,对于地基承载力有着严格的标准。从概念来看,地基承载力指的是地基能够承受上部建筑物对地基施加压力而又不对地基内部结构产生破坏的能力。如果在施工过程中遇到了不良地基,地基条件的特殊性,使得其地基的承载力将相对较差,难以承受上部荷载,当地基的承载了超出了标准限值以后,地基坍塌将难以避免。
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导致地基沉降
不良地基还会引起严重的地基沉降现象,通常情况下,在水利水电工程项目中,很多因素都会引起地基沉降,而在这些影响因素中,不良地基是最为突出的问题,地基土难以达到施工标准,地基沉降和失稳现象将非常严重。在地基土影响下,地基内部结构将难以承受上部结构的较大荷载,工程结构的安全风险将非常大。
2水利工程地基处理施工的准备工作
在水利工程施工前,需要对地基进行处理,主要是针对水利工程地基的强度以及面积进行施工的准备工作。
一般情况下,水利工程地基基础施工都是采用从线到面的施工方式,先做出一条具有分割作用分割线路,然后在这条分割线路的基础上,对水利工程地基施工的整体面积范围进行系统的了解。另外,当根据水利工程的需要确定好地基的施工面积后,就要开始考虑水利工程地基的排水系统,要根据地基以及地质的实际情况,对排水系统进行专业合理的设计,以保证水利工程地基基础施工的质量。同时,水利工程的地基施工处理方式,也要根据水利工程的建筑结构,选择合理的地基施工技术,保证水利工程地基基础的稳定性与安全性。在水利工程地基基础施工的过程中,排除所有的安全隐患,确保水利工程地基基础处理技术的专业性、合理性和稳定性。
3水利工程地基基础处理的主要施工技术应用
3.1排水固结法
水利工程出现沉降的频率很高,而此种技术可以改善软土地基稳定性不足问题,缓解地基的快速沉降,对于含水量较大的软土地基应用此种方法可以取得非常明显的效果。该技术的关键在于排水系统和加压系统,鉴于加压方式的多样性又可分为真空预压法和超载预压法、降水预压法等,但都是根据软土地基的透水性差原理来实现对软土地基的排水。第一种加压方式较为常见,通过在软土地基表层铺上一层砂垫层,并埋设排水管道,用封闭薄膜使其与大气隔绝,再利用真空抽气装置形成真空地带,进而提升地基承载性能;第二种方式处理软土地基时的效果显著,但超载预压阀值不好控制;第三种方法与真空预压的薄膜覆盖相似,还要在软黏土上设置砂井、塑料排水,具体要根据工程实际情况和处理要求、经济性等原则综合考虑。
3.2夯实处理法
地基开挖作业实施的过程中,人们往往会通过对刚性土壤的有效处理来提升地层中石块的防渗性能,因为地层中如果石块存在严重的渗水问题,地基的承载力、稳定性都难以保障。一般情况下,外界水在经由地基石块渗入基础结构内部时,地基结构中可能会伴随着腐蚀问题的出现,最终导致地基的使用寿命大大缩短。水分的渗入导致基础结构中的钢筋腐蚀严重,最终经由石块也会给地基中的管道造成极为严重的危害。针对这种条件下的地基基础处理,可以首先将地基部位的泥浆清理干净,随后在地基内灌注一定量的水泥浆液,实现对地基的加固;通过防渗墙的建设,避免地基基础内水分的深入,在关键部位做好防水设计。
3.3垫层换填法(置换法)
在对水利工程地基进行深层处理的过程中,施工方一般都会使用垫层换填法对水利工程的地基基础进行处理。垫层换填法也是目前水利工程地基基础处理中运用较多的技术处理方法之一。它的主要技术原理就是,将建筑物基础底面以下一定范围内的软弱土层挖去,换填无侵蚀性及低压缩性的散粒材料,如坚硬碎石和硬度较强的泥土等物质更换到地基的软弱土层中,对地基的软弱土层进行材料填充,达到加速软土固结、提升地基基础土质强度的作用。在进行地基基础土质的垫层换填过程中,如果对地基土质的填埋深度超过1m,那么就要在填埋土方上部加一层土工织物。这样可以有效地提高水利工程地基基础的承载力,减少热胀冷缩现象对地基基础的影响,从而提高地基整体的承载力以及稳定性,保证水利工程施工的顺利进行,为水利工程的施工安全以及施工质量提供保障。
结束语
总之,软土地基有其特殊性,带来的工程潜在风险不可小觑,因此软土地基处理是水利工程中必不可少的一步,这就要求相关部门要严肃对待软土地基加固的施工环节,特别是在现今水利工程的高速发展时期,为了保障水利施工建设项目质量,促进其良好发展,相关技术人员一定要加强对地基处理技术的研究,并努力提升自己的专业综合水平,选择科学合理的技术方案,实现对各种软土地基处理技术的灵活运用,从而切实高效解决施工问题,降低施工风险,使软土地基的加固满足水利工程建设的有关要求,有效提高水利工程基础结构的稳定性与安全性。
参考文献
[1]王征.水利工程施工中的地基处理技术探析[J].工程技术研究,2019,4(20):65-66.
[2]孙淅波.基于地基基础处理在水利水电工程施工技术应用[J].冶金管理,2019(19):80-81.
[3]赵吉龙.关于水利施工中软土地基处理的思考[J].现代物业(中旬刊),2019(10):197.
[4]程刚.水利工程地基处理关键技术探析[J].价值工程,2019,38(28):214-215.
[5]章健豪.水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].地产,2019(19):153.