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水利施工中软土地基处理技术探讨

2018-01-01郭全中

水能经济 2018年3期

【摘要】水利项目是我国非常重要的基础项目,由于其地质的特殊性,在施工作业时,必须要做好软土地基的处理,这对于水利项目的整体质量有着非常重要的影响。若是软土地基得不到有效的处理,则会造成人们的财产安全甚至是生命安全遭到威胁。所以在实施水利项目施工作业之前,一定要对软土地基进行全面的实地勘测,科学的使用软土地基处理方法,保证施工质量。本文主要就对水利施工中软土地基处理技术相关方面进行分析和探讨。

【关键词】水利施工;软土地基;处理技术

1、软土地基的危害

首先是触变性。这主要是由于,若软土地基没有受到任何压力作用,其将呈现出固态,而当其一旦受到外力作用之后,就会由传统的固态变形为流动状态。其次是低透水性。软土地基通常情况下透水性较差,水利工程在建设的过程中往往需要花费大量的时间来将其中的水分全部排出,同时,水利工程在软土地基上建设之后,沉降的总体时间非常长,多数工程建设十年之后仍旧处于沉降当中。第三是压缩性较高。当软土地基受到了较大的外力作用之后,其压缩系数非常高,压缩数值非常大,这表明,若在软土地基上建设水利工程,非常容易出现沉降情况。第四是沉降速度非常快。随着水利工程建设负荷的不断增加,水利工程沉降速度将越来越快,特别是随着当前水利工程建设规模的不断增加,该种特征更加突出。第五是不均匀性。软土地基中往往包含有大量的高分散颗粒和细微粒子,这两种物质的密度有着较大不同,这就导致即使软土地基承受的压力相同,其产生的沉降情况也有着较大不同,由于不均匀性的存在,导致软土地基中非常容易出现各种类型的张拉裂缝,严重影响水利工程建设质量。

2、软土地基处理原则

在实际工作中,人们在进行水利施工处理软土基地的时候使用的方法越来越多,但是需要遵循一定的原则,才能够保证水利工程的施工质量。我们进行软土基地处理是为了达到预防为主,防治结合的原则。使得建设的水利工程在遇到问题的时候能够及时的将问题进行修复。在实际的施工过程中主要有两种控制方法,一种是预防性控制,另一种则是修复性控制。这两种控制的方法存在着一定的区别,前者主要是为了保护软土基地并且同时达到有效的降低软土基地质量下降的速度,后者是针对遭受破坏的软土基地进行修复。两者在施工的过程中使用的时间和范围也不一样,在软土基地遭受到环境施加后容易造成软土基地质量的下降,这时候需要有效的采用预防性控制的方法。大多数国家和建设单位经常采用软土基地的处理方法,这样能够有效的降低水利施工过程中消耗的大量资金成本,加大软土基地本身的经济效益。然而一旦在水里施工过程中遇到软土基地出现问题的时候,则采用第二种方法也就是修复性控制方法。但是这个修复性控制方法只能作为一种弥补手段,取得一定程度上的效果,并不能解决根本上的问题,所以在实际生活中我们需要根据实际土地的情况进行合理搭配使用这两种技术。

3、水利工程施工中软土地基处理技术

3.1 砂石和砂换填垫层技术

若水利工程的软土地基厚度较薄,大约在3厘米左右,那么在进行软土地基的处理时,可以采用砂石和砂换填垫层技术。在具体实施的过程中,应当首先将表层的软土层去除,然后将其更换为稳定性更好、强度更高的材料。在进行软土地基换填层材料的选择时,通常情况下包含有卵石、砂石等类似材料,这种材料形成的垫层容易进行碾实、透水性较好、压缩性较低其具有较高的强度,因此,通过换填的方式,能够降低地基沉降程度、增强软土地基的承载能力,同时对于消除膨胀土、防止软土地基出现冻伤等有着较好的效果。当完成了换填之后,应当对整个软土地基进行夯实,保证整个地基形成良好的持力层,有效提升整个地基实际承载极限,增强地基的抗变性和稳定性。若在进行换填的过程中发现其中包含有空隙存在,则应当选择使用透水性材料进行排水,从而使软土地基能够实现加速凝结,有效阻隔软土地基出现冻胀情况。当整个换填施工结束之后,应当继续加强夯实施工。在整个施工的过程中,需要注意的是,在进行换填之前,应当将换填坑中的树叶、杂草等全部清除干净,若坑中包含有一定量的积水,则需根据现场情况,采取相关的排水策略,将其中的积水全部排出,对于坑中所含的浮土也应当做好清理,对于使用的填充材料,应当确保其搅拌均匀,并将其铺平。此外,在施工的过程中,应当注意严格按照施工流程进行施工,严格做好振捣与铺平作业,对于施工接头应当做好处理,在接头的位置应当使其具备斜坡性质,每个层和每个层之间应当错开一定的距离。在整个施工过程中必须做好相应的排水措施,严格防止形成新的淤泥。若施工时间是在雨季,则在施工时,应当采用随运随填随压的施工方式,降低雨水给整个软土地基带来的冲刷,确保软土地基的整体强度。

3.2、桩基法处理

在软土地基处理中应用桩基法的应该具备的条件是: 软土地基的土层比较厚,并且不易大面积或者大范围的清理。由于时代的不断发展和进步,桩基法也在不断的创新和改进,由原来的砂石桩和木桩更新为钢筋混凝土预制桩。桩基法遵循的原理为:通过人工等方式给软土地基打孔,并在空穴处灌注混凝土,这时会产生一定的化学反应,对桩基础周围的土质进行改善,从而降低软土地基沉降的几率,保证工程的质量。

3.3 旋喷法处理

喷射法主要是指喷射机具采用气压、液压等方法制造旋喷桩,从而提高转速,让液浆以旋喷、定喷等方式将固化的浆液注入地基介质中,构造人工复合地基的一种方法。这一方法的应用可以很大程度上提高地基的承载能力,并且可以很好的解决软土地基建设问题。但是利用这种方法,对一些有机成分比较大的软土地基加固效果不明显,因此,在实际的施工过程中,相关人员应该适当的选用这一方法。

3.4 混凝土坝施工技术处理

混凝土坝施工技术一般应用于面积比较宽的水利工程中,通过混凝土的碾压以及浇筑等操作,完成对混凝土坝的修建工作。在水利工程施工过程中,混凝土的修建是非常重要的一个环节,对整个工程的施工质量具有重要的影响。因此,相关人员应该提高混凝土坝的施工质量,降低不均匀沉降的几率以及结构不稳定的现象。除此之外,还要认真处理好实际需求与设计方案两者之的关系,以免混凝土发生变形产生裂缝,降低的水利工程的整体结构。水泥的主要特点就是水化热现象,因此,在施工时可以适当减少水泥的使用量,提高水利工程的整体质量和效果。

3.5 排水固结法处理

排水固结法也是水利工程在建设地基的时候常用的处理软土的方法。排水固结法可以保证软土地基的稳定性,减少地基发生沉降的程度。排水固结法的原理也比较简单,排水固结由两个系统组成,分别为加压系统,和排水系统。加压系统可以将水从软土的孔隙中挤出,排水可以帮助将地下水顺利排出。在处理软土地基的技术措施中,排水固结法是应用最广泛,也是最重要的一种方法。根据加压方式的不同排水固结施工法又可以细分为以下几种。

3.5.1 真空预压

真空预压法首先要已经加固的软土地基表面增设一层砂垫层,接着要在地下埋设垂直的排水管道。管道要用封闭膜包起来,使其和外界隔绝。膜的四周可以埋入土中防止空气进入。通过该管道可以用真空装置来抽气,使得管道中卫真空。这样就增加了地基的压力,可以将水排除了。

3.5.2 降水预压法

降水预压法要在软土中设置排水带,排水带为竖直放置。也可以在软土中打造砂井。在软土上方要铺设砂层,

并用薄膜覆盖,使其于外界隔离。再使用抽气装置将膜内抽到真空状态。这都是为了将软土中的水排出,帮助软土固结。软土固结之后,地基的质量会进一步提高,沉降发生的几率也会减小。

3.5.3 超载预压法是处理

超载预压的方法主要试用于软粘土地基。是通过对地基施加超过其正常使用的压力来对地基进行压固。在超载的压力下,路基会发生沉降,在地基沉降之后再对水利工程进行施工,这时地基就不会再沉降了。超载预压法如何计算超载压力的大小,以及超载压力作用的时间,这个问题尚未得到很好解决,这方面目前还没有统一的计算方式,因此超载预压法的运用并不是十分广泛,一般施工单位会根据具体的施工情况来确定超载的比例。

4、结语

综上分析,软土地基的存在影响到水利工程的施工效果,因此,在水利工程建设的过程中,应当全面认识到软土地基给整个水利工程带来的危害,坚持科学合理的软土地基处理原则,从水利工程的实际情况出发,增强水利工程施工中软土地基处理效果。

参考文献:

[1]丛学春.水利施工中软土地基处理技术的施工要点分析[J].黑龙江科技信息,2016(19):219.

[2]王伟东.水利施工中软土地基处理技术漫谈[J].中华民居(下旬刊),2013(07):294-295.