曹智超 曹文杰
新乡黄河河务局封丘黄河河务局 河南 新乡,453300
摘要:软地基具备低强度、高压缩性、大孔隙等特征,所以决定了软地基承载力不足的特性。在全面水利施工期间,倘若对软地基处理不当,则会对全面水利设施施工质量及安全性能造成极大不利影响,进而使国民经济及生活遭受难以估量的损失。由此可见,本文对软地基处理技术在水利施工中的应用开展研究具有着十分重要的现实意义。
关键词:软地基处理技术;水利施工;应用
中图分类号:TV551.4 文献标识码:A 文章编号
1软土地基的概述
软土地基主要包含了黏土和粉土等性质的细微颗粒土质和空隙相对比较大的有机质土,还包含了松散沙土和泥炭等较为突出的地基结构,其地下水位较高,建筑物不够稳定,多会出现沉降问题。在当前水利工程项目建设中,软土地基较为常见,常会影响整个工程质量。有关工作人员需要高度重视该类问题,掌握和了解软土地基施工特点,通过实践经验,改善软土地基质量。水利项目软土地基自身具有很多特点,其具体内容如下:
首先,低透水特点。在进行施工之前,需要对软土地基进行相应的处理。其一般情况下需要从排水性方向出发,软土地基长期间经过水浸泡,会随着水量渗透范围不断增加,地基透水性就会变差。基于此,在实际工程建设中,需要耗费大量时间对软弱地基进行排水固结工作,从而改善软土地基低透水的情况。
其次,触变性。所谓的触变性特点,其主要是说物体自身因一定程度的触发所产生变化,软土地基具备该类特性,在没经过触发前,软弱地基处于固态形式,但是当其受到外来力量或是振动等方面的影响,就会受到不同程度破坏,由原来的固态形式转为流动形式,该特点对于水利项目自身安全和稳定性有着一定的威胁性。再次,沉降速度较快。一般情况下,地基受到建筑物体负荷问题影响,使其自身受到压迫,而出现下沉和变形的现象。建筑物体在软土地基之上进行施压,会加快沉降速度。由于软弱地基含水性较强,建筑规模相对较大,其所受压力影响也很大,因此需要重视地基沉降问题。
最后,不均匀性。由于软土地基土质密度与普通土质不同,两者在建筑物体压迫下所受到的压力也不同,其沉降速度也会存在一定差异,因此,在软土地基受到压迫时,部分土体常会从受力点向外呈现被挤压的状态,而土壤较松部位则不会被挤出受力的范围,各个部分受力会出现不通过,这也是软弱地基不均匀特点的主要体现。
2地基处理技术在水利施工中的应用
2.1排水砂垫层
排水砂垫层是软土地基处理中常用的方法,可进行大范围软土地基处理,主要原理是:在水利工程路堤下方铺设一层厚度适中的砂垫层,以达到增加软土地基排水面的效果。在进行填土施工中,通过回填土的重力,将软土地基中的水分排挤出去,从而增加软土地基的承载力。在应用此项处理技术时,提升处理效果,要选择渗水性比较强的材料作为排水砂垫层,铺设厚度控制在1~2m之间即可,为进一步提升渗水效率,需要软土地基的最上层铺设一层黏性比较大的土层作为积水密封层,避免在水利工程基础施工中发生积水上涌问题,从而影响施工质量。在水利工程路基两侧,还要设置排水沟,以保证路基施工的稳定性。
为充分发挥出排水砂垫层的作用和价值,现场施工人员必须全面提升自身综合素质和专业施工技术,规范施工步骤,避免发生违规造成影响施工质量的问题。在保证水利工程基础施工质量和稳定性的基础上,进一步软土地基进行处理,提升使用质量。在具体处理过程中,可加入适量的水泥、生石灰等物质,以改善土壤结构。通过加入化学添加剂的方法,可促使软土地基转换为韧度较高、稳定行更强的土壤,进而保证水利工程地基施工的稳定性和承载力。
通过调查分析软土地基实际情况,如含水量、压实度、透水性等参数,确定化学添加剂的添加含量,以便最大限度上保证水利工程地基基础的水土平衡。大力工程实例表明,通过加强排水和加压的合理控制,可将软土地基中的水资源有效排出,提升地基承载力。
2.2加筋填土
加筋填土也是软土地基常用的处理技术,主要原理是:在软土地基中铺设一层抗拉能力比较好的钢筋,增加土体颗粒和钢筋之间的摩擦力,从而提升软土地基承载力的目的。应用此项处理技术时,要先清除比较润湿且松软的土质,然后再使用一些性能比较稳定的化学材料进行全面填充。填充完成后再进行压模处理,保证填充无的压实度,提升软土地基处理效果。填充材料可以是碎石子、碎玻璃渣、粉煤灰、矿山尾矿等废弃的材料。大量工程实例表明,有效此种处理技术,可大幅度提升软土地基的承载力,及时排出积水,促使软土地基形成凝结状地基,保证水利工程施工对地基稳定性的要求。
在应用加筋填土施工技术时,如果采用了碎石子为土质垫层,则要合理控制压模密度和厚度。和排水砂垫层施工技术相比,加筋填土施工技术最大的特点为施工效率比较高、软土地基处理时间比较短、操作过程更加简单,可进行大范围处理,满足水利工程施工范围大的要求。在采此项技术时,需要先清除软土地基中湿度比较大、含水量比较大的土壤。如果软土地基处理厚度比较大,则在回填可采用分层回填法,利用专业的压实设备进行分层压模处理,以满足水利工程施工对基础密度和厚度的需求。
在应用此项技术时,需要注意的要点是对是合理设计和控制垫土层的厚度和密度,并选择一些强度大、韧性高、价格相对便宜的化学垫层材料。在确定垫层密度和厚度时,必须严格按照作用力扩散的角度进行设计。此外,还要确保垫层厚度超过地面厚度0.3%左右,从而更好的满足工程所需。
2.3预应力混凝土管桩的装设
在水利工程软土地基处理中,预应力混凝土管桩的装设是应用最为广泛的处理技术,根据预应力施工方式的不同,可分为两大类,一类是应用比较多的张力性预应力管桩,另一类是软土地基处理效果更好的后扬性预应力管桩。前者主要有桩身、桩头、钢箍等结构共同组成。后者在运行过程中常用的技术有动压法、击打法、钻孔法等。
在水利工程软土地基处理中,打桩法产生的振动比较大,对环境的影响也比较大,且流程复杂多变,已经不再使用。多采用在动压法进行施工。当预应力混凝土管桩的装设施工完成后,还要对桩身质量进行全面检查,发现不达标的管桩及时修补和处理,以便更好的满足水利工程施工基础承载力高的要求。
预应力混凝土管桩的装设软土地基处理处理技术,多应用在沿海地区的软土地基处理中,和排水砂垫层、加筋填土施工技术相比,预应力混凝土管桩可从软土地基的源头上进行加固,从而保证水利工程施工的安全性和稳定性。水利工程施工范围比较大,工程量大,受到地质条件和水文条件等因素的影响,一些区域无法进行大面积深度操作,此时就可以采用桩基法,其中应用最广泛的桩基法为钢筋混凝土预制桩,主要过程为:利用机械设备或者人工进行钻孔操作,然后把配制好的混凝土加入软土地基中,让而二者进行充分混合,待混凝土固化后,就会形成一种强度高、承载高的地基基础,避免在水利工程施工地基发生不均匀沉降,保证软土地基具有足够的承载力。
3结束语
总之,水利施工很大程度上影响着水利工程的质量,软基处理则是水利施工中至关重要的一环,且拥有各式各样的处理技术。鉴于此,水利施工相关人员务必要不断钻研研究、总结经验,提高对软地基内涵特征的有效认识,推进软地基处理技术在水利施工中的科学合理应用,积极促进水利施工的安全有序开展。
参考文献
[1]刘利.水利工程施工软土地基处理技术的应用研究[J].决策探索:中,2019(11):27-28.
[2]李春好.软土地基处理技术应用探析[J].河南水利与南水北调,2020,49(11):86-87.
[3]赵越.水利工程软土地基处理技术研究[J].黑龙江水利科技,2020,48(9):164-166.