何阳
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摘要:近年来,随着我国社会经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,人们对我国基础建设工程重视程度不断提高。随着水利建设项目的不断增加,多数工程建设在软土地基上,对工程整体质量与安全造成不利影响,为了有效提升其承载能力,就要采用软土地基处理技术,提升地基质量,降低施工中的安全风险,促进工程的顺利施工。基于此,文章先简要分析了水利工程施工中软土地基的特点及危害性,然后详细探究了软土地基的处理技术,以促进水利行业的可持续发展。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
引言
水利工程的建设对施工技术的要求较高,尤其是地基处理技术,若未能在施工中有效地提高地基的稳定程度,势必会使水利工程在使用后发生不均匀沉降、裂缝、坍塌等现象,严重影响水利工程的质量,也会给政府部门带来负面的社会影响。随着我国建筑行业的不断发展,水利工程中的软土地基处理技术也在不断优化,只有在施工中根据现场的软土地基条件灵活地选择适用的处理基础,才能保障施工有序进行,保障施工人员的安全,提高水利工程的整体质量。
1水利工程软土地基的特点及危害性
1.1土质分布不合理
软土地基土层结构较为复杂,且由多种类型的土壤混合而成的,依据深度分布,各层间性能具有明显的差异性,且密度不均匀,不同土质间的承载性也不同,对基础产生较大影响,施工开始前,如果未对软土地基进行有效处理,就会造成地基承载力达不到相关标准,水利工程施工后期也会产生一定的塌陷问题,不利于工程整体质量与安全的提高。
1.2强度较弱
水利工程对质量与使用年限都具有较高要求,由于软土地基组成成分的限制性,其含水量又较高,导致强度较弱,早期沉降可能不会明显,但受到外力及荷载作用,易产生变形,甚至引发裂缝与塌陷,尤其受到自然灾害影响,其安全风险更大,对水利工程的正常使用造成严重影响。
1.3透水性较差
由于软土地基自身含有淤泥,且含水量比较高,进而导致其透水性较差,表层水不能向下渗透,地基存在严重的积水问题,对软土地基的稳定性造成严重影响,且上部工程设施因与雨水长期接触而导致损坏问题,严重影响到工程的使用性能,所以,在软土地基处理过程中,需要做好排水工作,这就增加了施工成本与时间。
1.4沉降率高
由于水利工程建设时间比较长,且软土地基具有压缩性,部分在施工以后存在沉降现象,且软土地基的强度不高,土壤承载力不强,随着工程施工的推进,受到外部荷载与上部荷载的影响,软土地基承载力降低,不能承受工程结构自重,一旦沉降值超出安全标准,就会引发坍塌等问题,并影响到工程的施工质量与进度,对工程的整体稳定性造成不利影响。
2水利工程软土地基处理技术
2.1排水固结法
该技术能有效改善因地基强度不足、沉降频率高而造成地基不稳问题,有效延缓地基沉降速度,在处理产水量较高的软土地基时具有较为显著的效果。
该技术主要是在地基中增加加压和排水系统,实际工程中对地基进行加压的方式较多,如真空预压法、降水预压法和超载预压法等,主要针对软土地基的脱水能力较弱,加速地基积水的排出。真空预压法在水利工程中较为常见,将砂垫层敷设在软土地基表面,同时埋设排水管道,用封闭薄膜将其与空气隔开,再用真空抽气装置将薄膜内部空气抽出形成真空地带,从而实现加强地基的目的;降水预压法的施工工艺与真空预压法类似,并在其基础上为软黏土增设沙井和塑料,提高软土地基的排水能力;超载预压法虽然在软土地基处理中能取得较为显著的效果,但超载预压阈值的控制难度很高。在实际施工过程中,施工单位应根据工程的实际环境和自身的建设能力,综合性的选择性价比最高的处理技术。
2.2化学固结法
该种处理方法的成本投入要高于排水固结法,但能获得更有效的处理效果,在实际工程中,通常在经济型处理方式不适用的情况下应用。并且随着科技与技术的不断进步,各种新型的处理材料也不断地进入市场当中,新型材料在处理软土地基时能更有效地提高地基稳定性。具体的施工方法包括深层搅拌法、高压喷浆法、灌浆法等,深层搅拌法是在软土地基中融入固化剂,使软土地基凝结,从而提升其强度和稳定性;高压喷浆法和灌浆法的原理相似,分别通过高压气流和气压、液压将混凝土浆液填充到裂缝当中,使软土地基的综合性能得到有效地增强,进而提升水利工程的整体质量。
2.3灌浆处理法
该种方式在实际工程应用中最为广泛,根据灌浆方式的不同,可细分为水泥搅拌法、硅化注浆法、渗入型注浆法和劈裂灌浆法。不同的灌浆方式适合的软土地基类型也各有不同,其中水泥搅拌法能适用于大多数常见的软土地基,并且经济性较好,该方式是将水泥泥浆和地基软土进行充分地搅拌,使其共同凝结形成水泥块,固化后的水泥能有效排除软土层中的水分,优化软土结构的稳定性,提高软土结构的承载能力;硅化注浆法是将以硅酸钠为主的混合液注入到软土地基内部结构中,使其形成固态结石,从而强化软土地基的密实度和承载能力等;渗入型注浆法多在软土地基有较多缝隙时使用,能在不破坏地基原有结构的情况下加强地基的综合性能;劈裂灌浆法则是对原有结构进行了大规模的改变,将水泥浆液灌入到人为劈出的缝隙中,从而加强地基强度。在施工开始前,应先对施工现场进行充分勘察,结合勘察结果合理的选择、配置不同强度的固化剂,并且根据软土地基特点选择合适的注浆方式,在施工中应对灌浆压力和单次注浆量进行严格的控制,确保固化剂的填充效果均匀密实,能有效改善地基强度和承载能力,从而使水利工程的基础结构具有更强的耐久性和安全性。
2.4换填处理法
该种施工技术具有施工方式简便、处理成本低的特点,多应用在软土底层较为稀薄的情况中,技术原理是先将软土地基中强度较差的粉质黏土清除,然后回填强度较高、密实度较大、承载能力较强的砂石、素土等,最高效地实现加强地基强度的目的。该软土地基处理基础对技术的要求不是很高,主要在于回填材料的选择和填层的辐射处理,选择的回填材料应具有较大的压密性,并且具有较强的透水性。若条件允许,可就地取材,应用施工环境周围合适的灰土、砂石等材料进行回填,不仅能保证地基处理质量,还能最大程度地节省施工成本。另外,也应严格把控分层压实施工的质量,科学的设置单层回填材料的厚度,应用合适的碾压设备对地基进行压实处理,每层完成碾压作业后,应对其平整度和压实度进行验收,确保每层的施工质量都符合作业要求,提高换填部分的强度,进而提升施工环境的整体强度。最后,为规避冻胀土、空隙性等问题,应做好排水、清除杂质等工作,避免地基被冻伤。
结束语
综上所述,软土地基具有一定的特殊性,对水利工程有一定的安全隐患,软土地基处理是工程施工中的关键环节,要选择适合的处理方案,满足软土地基处理要求,保证水利工程结构的稳定性。
参考文献
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