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基于水利施工中软土地基处理技术的分析

2016-07-14李永静张彦通

大科技 2016年29期
关键词:土法硅化软土

李永静 张彦通 王 昌

(宿迁沭水建设工程有限公司 江苏省宿迁市沭阳县 223600)

基于水利施工中软土地基处理技术的分析

李永静 张彦通 王 昌

(宿迁沭水建设工程有限公司 江苏省宿迁市沭阳县 223600)

水利工程施工建设中必须根据当地的实际情况以及自然环境的变化情况,在施工过程建设中采用恰当的软土地基处理技术,才能达到良好的稳固地基的效果,从而保证工程建设的进度以及施工的质量安全。本文首先阐述了水利工程中软土地基的内涵,进而介绍了软土地基的特性,在此基础上重点介绍了水利施工中软土地基处理技术,最后阐述了软土地基处理技术的注意事项,希望对工程技术人员有所裨益。

水利施工;软土地基;处理技术

前言

地基处理技术的不断完善,使得施工后的工程质量越来越好,保障了水利工程的使用寿命,既能够保证软土地段上修建的桥梁和路段的稳定性,同时又可以节约成本,我们需要在根据软土地段的地质实际情况进行分析和资金的投入,在建筑过程中还要不断的总结建筑经验,为以后的软土地基处理工作,打下坚实的基础。

1 关于水利工程中软土地基的内涵概念阐述

在我国施工建设中,软土是指水分含量高,土壤空隙较大,压缩性高的细粒。水利工程建设与普通的道路土木工程建设不同,水利工程建设不仅承担着蓄水排水的任务,而且施工的季节和强度受到了自然环境的影响。水利工程建设对地基的要求和标准比较严格,地基不仅是水利工程建设的基础,而且是关键环节,如果处理不好,很可能影响工程的进度和质量安全。特别是软土地基,在水利工程施工中的承受能力较弱,有机含量高,空间缝隙较大,在受到外力作用后非常容易产生变形。特别是在经过太阳的暴晒以后,软土中大量的水分丧失,变得松软,抗剪切强度明显的减弱,对于水利工程施工建设带来阻碍影响。

2 软土地基的特性

在我国的水利工程施工过程中,软土地基主要是指强度较低、可压缩量较高的软弱土层。在通常情况下,软土地基不仅具有较高的含水量,而且有机物质的含量也比较高,因此,软土地基的质地松软,有很多的大空隙,相较其它类型的地基而言,具有很小的承载能力。在外力的作用下,软土地基容易出现变形的现象。与此同时,受阳光暴晒的影响下,软土地基由于水分的缺失,其流变性以及触变性都会有一定程度的改变,从而降低了抗剪切强度。从软土的结构特点来看,软土地基并不适用于水利工程建设。但是,在水利工程施工过程中,不可避免的会遇到一些软土地层,这就增加了地基处理的难度,还会让水利工程的施工进度受到影响。

3 水利施工中软土地基处理技术

在水利工程施工过程中,软土地基主要是由淤泥或类似淤泥的土质构成的,受到外力的作用下,因其承载能力有限,会有较高的可压缩量。根据有关调查数据显示,淤泥的最高承载能力仅为50kN/m3。因此,软土地基如果不进行科学的处理,在水利施工过程中,将难以达到施工要求。对于水利施工中的软土地基,可以采取以下几种处理技术,从而加大其承载能力,让水利工程的整体质量有所提高。

3.1 换土法

在软土地基的处理技术中,换土法是一种操作简便、效果良好的方法,因此,在条件允许的前提下,可以通过换土的方式,来改变土质,提高软土地基的承载能力。在实际的施工过程中,换土法主要是运用灰土、水泥等材料来取代软土。需要注意的是,为了提高软土地基的稳固性,加强其承载能力,在完成换土操作后,不仅要将土质夯实,还应当将回填土质进行分层夯实。然而,在应用换土法来提高软土地基的质量时,尽管具有许多优势,但是也存在一定的局限性。尤其是地理位置的限制,当远距离运输时,不仅增加了施工难度,也在很大程度上增加了施工的成本。因此,采用换土法来处理软土地基时,不仅要考虑到工程周边区域的环境,还要考虑到水利工程的施工成本。如果可以就地取材,不用花费大量的运输费用,那么可以优先选取换土法。

3.2 振动水冲法

振动水冲法也是软土地基的处理技术之一,在应用振动水冲法时,施工前通常不需要进行排水作业。在处理软土地基的过程中:①要进行钻孔;②将水泥、砂石等料注入到孔内;③为了提高软土地基的稳固性,还需要将填入孔内的料进行分层夯实。

3.3 排水固结法

在软土地基的处理技术中,排水固结法主要是指,利用排水设备,将软土中所含的水分排出,从而提高软土地基的承载能力,进而保证水利施工的整体质量。常用的排水固结法主要包括以下两种方法:①水管排水;②沙井排水。

3.4 旋喷法

与加固土层相比,在处理软土地基的过程中应用旋喷法,能够形成低压缩性和高强度的旋喷桩,对于处理由软粘土和细沙土组成的软土地基,具有很好的应用效果。旋喷法主要是运用旋喷机所产生的旋喷柱,对软土地基进行加固和防渗透处理。高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固,最终会形成旋喷桩。但是,旋喷法也具有一定的局限性,并不适用于处理有机成分含量较高的软土地基。

3.5 硅化加固法

在软土地基的处理技术中,硅化加固法主要是利用注浆管,将氯化钙溶液以及硅酸钠溶液分别向软土层注入。其中,注浆管的侧壁具有大量的网状孔眼。当两种溶液透过并渗入软土层混合后,就会产生化学反应。从而形成一种可活化土颗粒表面的胶凝物质。这种胶凝物质,可以胶结固化土颗粒。因此,在处理软土地基的过程中,应用硅化加固法也能够加强软土地基的稳固性。与此同时,应用硅化加固法时,要想扩大软土地基的硅化范围,还可以采用电渗技术。这种方法也被称为电动硅化法。

3.6 桩基法

在水利施工中,应用钢筋混凝土桩和预应力管桩也能够提高软土地基的稳固性,并且提高其承载能力。因此,桩基法也属于软土地基处理的方法之一。当软土地基的土层比较厚、含水量大时,可以选用桩基法。

3.7 人工材料加筋加固法

在软土地基的处理技术中,人工材料加筋加固法主要是指,在软土地基的表面覆盖一层人工合成工程材料,从而实现加固的效果。应用人工材料加筋加固法,能够将建筑物重量对软土地基所产生的压力进行有效的分散,在一定程度上均衡了地基所承受的压强。

3.8 灌浆法

在软土地基的处理技术中,还可以通过液压,向空隙中灌入一些增加凝固的物质,如把水泥浆、粘土浆等。这种灌浆法,同样能够起到稳固软土地基的作用,因此,在水利施工中,被广泛的应用。

3.9 加筋法

在沉降量不大的软土地基中,为了提高其稳固性,还可以采用加筋法。在填土过程中,用土工布进行垫隔,可以增加侧向约束,使载荷分布均匀;将土工布摊铺覆盖,还可以提高刚度,有利于地基积水的排出,便于地基边坡的维护。

4 软土地基处理技术的注意事项

在水利施工中,对软土地基进行处理时,需要注意以下几点。①可以借助计算机软件等工具,对软土地基的承载能力进行充分考虑,包括:水平剪切力、承载力、土壤热化等因素。②为了提高软土地基处理的整体质量,需要对施工的地质进行充分地勘察与测量,通过详细的分析,最终制定出科学合理的软土地基处理方案。③在软土地基的处理过程中,需要综合考虑多方面的影响因素,避免因为外部因素的存在,降低了软土地基处理的最终质量,进而产生不必要的经济损失。尤其是在深层搅拌桩的处理过程中,需要将冬天的各种影响因素算在施工的时间内。

5 结束语

在水利施工中软土地基的处理过程中,包括许多处理方法。如:换土法、振动水冲法、排水固结法、旋喷法、硅化加固法、桩基法、人工材料加筋加固法、灌浆法以及加筋法等。在处理软土地基时,需要结合实际情况,综合考虑土质特性、周边环境及经济效益等因素,进行可行性分析,最终制定出最合理的处理方法,从而得到良好的软土地基处理效果。

[1]冯是明,邹福华.水利工程施工中软土地基处理技术[J].水科学与工程技术,2013(12):78~80.

[2]张广英,潘玉军.水利施工中软土地基处理技术探讨分析[J].中国水运:下半月,2012(02):154.

[3]陶一波.水利工程建设管理探究[J].科技致富向导,2015(26):356.

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A

1004-7344(2016)29-0139-02

2016-9-26

李永静(1980-),女,助理工程师,大专,从事水利工程施工管理工作。

张彦通(1982-),男,助理工程师,大专,从事水利工程施工工作。

王昌(1983-),男,助理工程师,大专,从事水利工程施工工作。

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