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水利施工中软土地基处理技术

2018-10-14杨灵辉

水能经济 2018年1期
关键词:软土地基水利处理

杨灵辉

【摘要】由于我们国家的国民经济的持续发展,有关的水利工程得到了较快的发展,并且跟水利施工所涉及的软地基处理技术也得到了显著的提升。地基的处理工作对于水利工程的管理工作来说是至关重要的,可以给水利工程提供更多的保障。软土有着比较低的强度,并且有着比较高的压缩性以及含水量,这样就会在进行设计软土地基的时候存在比较多的问题,因此需要增加对于软地基处理技术的研究以及分析。

【关键词】水利;软土地基;处理

引言

在水利工程建设中,一旦地基工程处理不当,很可能导致水工建筑物发生变化、建筑性质不稳定等问题,为水利工程的安全性带来隐患,造成严重的经济损失。因此,在软土地基的施工过程中,要对施工现场进行充分考察,防止质量安全事故的发生,以确保施工安全。

1、软土地基特性

其一软土地基本身结构比较松散,组成软土地基的小颗粒在外力的作用下,会发生位置的变化,所以软土地基中的这些小颗粒分布会变得更加不均匀,这种由固定状态变为流动状态的软土地基说明其具有触变性特点。其二软土地基中的含水量和标准严重不符,光靠其本身自动排水是完全行不通的,因为它的透水速率和透水量都很差,所以还需要后期进行人工排水,这是一个很大的工程量,在短时间内是不可能一蹴而就的,由此可见,软土地基有低透水性的特点。其三软土地基内部结构松散,这意味着其有很多压缩空间。另外,软土地基的压缩系数不是保持一成不变的,在软土地基承受范围内,压缩系数和外界压力是呈正相关的。所以当施加给软土地基的垂直压力越来越大时,软土地基的高程也会越来越低,一直到0.1MPa时,软土地基会达到压力承受极限值,内部小颗粒会发生移动,导致地基无法保持平整状态,甚至会严重变形,造成基础的不均匀沉降,由此可见,软土地基有高压缩性的特点。其四软土地基一旦发生沉降,会势如破竹般,不但恢复不到原来的状态,本身沉降量和沉降速率也会变大,直至水利工程建筑物发生倾斜甚至倒塌,并且建筑物本身越高,代表其自重越大,施加在地基上,压力越大,故而沉降也越严重。由此可见,软土地基有沉降速度快的特点。其五软土地基内部结构是有两种土质密度不同的小颗粒共同构成的,当外界压力作用在其上时,不同的小颗粒共同点是会随着空间结构压缩本身在处于流动状态时,发生变形。不同点是對建筑物压力作用反应不同,即承受能力不同,所以当软土地基中的小颗粒不能均匀分布,且不能均匀受力时,建筑物会随着软土地基不均匀沉降本身表面产生很多裂缝,这严重说明了软土地基具有不均匀性特点。

2、水利施工中的软土地基处理技术

2.1排水固结法

不同与换填管理技术,排水固结技术具有更强的复杂性,所以在实际操作环节,应当确保操作流程和方法均符合排水固结法的要求以及特点。首先在选择堆载预压技术时,应当以水力建筑的自重为要点,或者是利用部分超载预压技术来达到配水的目的;其次是预压法,该方法是于拟建构造结构的地基上预先施加一定的静荷载,等到地基土压密到规定的程度之后,卸除荷载。预压法能够使水工建筑物建成后发生的沉降量得到有效的减少,并且使软弱地基具有更强的承载力。在实施预压时,应当先对软土地基进行预先加压,不仅可以保证大部分沉降完成,并且地基强度也会有所提升。真空预压是一种非常有效的预压法,在使用该技术时,应当确保真空边缘已超过建筑物基础结构,同时为了保证预压的效果,应适当的提升压力。因为真空预压的效果以及膜的大小之间有着非常直接的关系,所以在使用过程中应当提升真空度;最后是降水预压法,该方法可以应用在地下水含量相对较少的软土地基中,所以在施工之前应当积极、充分的勘测地质,使用科学的降水预压方案,从而保证排水固结的效果。

2.2加筋法

加筋法主要针对沉降量不大的软土结构,在软土层加入土工布,对地基与上层建筑物进行隔离,增加侧向约束,使载荷分布均匀,既能提高地基的刚性,也有利于地基中积水的排出。此外,还可利用人工材料对地基上层进行覆盖。人工材料多为智能合成材料,具有高敏感度、高巩固性,且形态各异,如沙状、块状等,在进行设计分析后,填充于软土地基的凹陷处,或呈几何状分布于地基上,起到了承接与缓冲的作用,此外,由于人工材料本身性质特征,可加强地基与建筑间的摩擦力,很好的预防了侧滑现象。

2.3振动水冲法

指在软土地基中进行钻孔,并将预备好的砂石、水泥等注入钻好的孔中。与软土相比,砂石质地坚硬、抗挤压且排水性能好;水泥固定性强。两者与软土的混合利用可达到很好的稳固地基效果。

2.4换土法

这样的一种方法比较简单,但是很有效。要是符合有关的条件,就可以对于软土地基使用换土的方法进而改变现有的土质,这样可以增加地基的质量。例如:能够使用水泥以及灰土来取代软土,这样可以增加地基的承载能力,使得承载能力能够达到有关的标准,这样的一种形式优势有:施工过程简单,可以有效的增加土质的承载能力。

2.5深层水泥搅拌法

充分利用水泥的固结硬化作用,使掺杂了大量水泥的软土地基也能像混凝土一样,本身的硬度和强度性能会得到强化。这就是深层水泥搅拌施工技术的原理所在,要保证软土地基处理质量,除了要保证水泥质量和数量,还要保证搅拌质量,这关系着软土颗粒是否能和水泥颗粒紧密结合在一起。还要选择良好的搅拌机械,因为水泥硬化时间有限,要赶在水泥硬化之前,就将其搅拌均匀,所以对其性能和功能进行检验是十分有必要的,以此保证机械搅拌过程不会出现故障。如此,处理后的软土地基在承载力以及硬度和稳定性方面会大幅度提高。

结语

总的来说,当进行处理软土地基的时候,能够选择的形式是较多的,施工单位需要明确施工的情况、土质的情况以及周围的环境情况。之后根据有关的分析做出选择,这样可以增加对于软地基的处理效果。

参考文献:

[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(2):78~80.

[2]代建兵.水利施工中软土地基处理技术[J].中国水运(下半月),2013(8):223~224.

[3]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].技术与市场,2016(1):81~82.

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