小型农田水利工程软土地基加固处理方法
2019-02-21祝玲
祝 玲
(固镇县机电排灌管理站,安徽 固镇 233700)
随着我国农业技术的进步,小型农田水利工程开始普遍应用于农业生产中,能有效解决农业生产过程中存在的困难,为我国农业发展带来强大动力。但是,由于水利工程建设项目的建设需要以当地实际情况为基础,不同的工程项目存在不同的特点,所以在进行基础建设时存在一定难度,尤其是软土地基处理问题,是该水利工程建设的重点与难点。软土地基含水量较大、压缩性较强,较易坍塌,因此,在具体施工过程中只有积极加固软土地基,才能有效提高水利工程建设质量,使其承载力与功能性满足实际需求。由此可知,相关人员应着重研究软土地基加固的具体方法。
1 小型农田水利工程施工关键点
水利工程多半是为了调节水资源而进行的工程项目建设,因此该工程通常会建设于室外进行作业,受到自然环境条件的影响较为严重。所以,在小型农田水利工程的实际施工过程中,施工人员需要考虑当地的地质条件、自然环境条件及气候条件,保证该工程能为当地的农业生产奠定坚实基础,以有效提升人民群众的生活水平,保障其用水充足。
1.1 坝体填筑
作为施工中的核心环节之一,坝体填筑的技术与实际施工方式会直接影响整个水利工程项目的填筑效果,因此,施工人员需要考虑多方面、多角度、多层次的因素来选择施工技术,结合设计方案的相关内容选择合理的坝体填筑方式,满足实际工程建设需求。在实际进行坝体填筑施工时,工作人员要重视填充面积的计算结果与施工强度的计算结果,在保证相关施工过程符合行业标准的情况下,积极提高小型农田水利工程建设质量。大部分情况下,水利工程施工建设所需的时间较长,因此在施工过程中有可能会面临较为严寒的冬季。施工人员应选择合理的方式提高施工质量,以在较为严寒的环境下保证施工质量。
1.2 工程施工围堰与导流
在实际施工过程中,围堰与导流同样会影响工程质量。因此,在进行方案设计时,建筑企业需要邀请专业性较高的设计人才对方案进行设计,保证其科学性与完整性,保证其施工进度不断加快。方案设计的合理性会直接影响施工安全,在正式进行施工时,施工管理人员需要对现场进行实地考察,了解当地的地质情况、气候情况及自然环境。某些地区在枯水期或水流量较低时,更加适合完成水利工程建设,有利于提高工程质量,减少导流规模,降低施工难度,减少施工损耗,提高水利项目所获得的经济效益与资源。水利工程的建设需要以当地河流流量的变化情况为基础,因此,企业可以根据周期性变化规律安排施工活动,有效节约人力、物力、财力资源,避免出现无谓的损耗[1]。
1.3 软土地基处理
在实际施工过程中,常常会遇到实际地质与设计内容不一致的情况,部分地区含水量较大,因此地基状态较为软弱,其承载力不符合原本设计的需求。只有积极加固软土地基,才能有效提高小型农田水利工程的建设质量。
2 小型农田水利工程软土地基加固处理方法
2.1 换填法
换填法主要是将地基中的软土更换为较为坚硬的土层,使其承载力与抗压能力能满足水利工程建设需求。在具体操作过程中,被替换的土层需要具有极为坚强的承载力,能抵抗水利工程项目的压力,保证其稳定性,避免出现土层坍塌现象。施工人员在实际填土过程中,需要挖掘、运输原本地基中的软土,留下替换坚硬土层的部分,而后将矿石、碎渣与泥土按照实际需求进行分层填筑。在填土过程中,可以安排施工人员进行操作,也可以利用机械操作完成相关过程。但需要注意的是,每层填筑完毕后,要对已填筑完毕的部分进行施压,进而完成震动测试,使换填后的土层密度能满足水利工程的实际建设需求。
换填法适用于较厚的软土地基,也就是说,其原本的地基不合格部分较厚,根本无法承受水利工程建设的压力,必须进行土层调换。但在实际操作过程中,若软土地基厚度较薄,也可以在其上加设一层人造地基,保证其土质结实密度增加。在换填过程中,施工人员需要注意以下问题。第一,与自然生成的地基相比,换填的地基为人工制造,其紧实程度与抗压强度稍显弱势,因此在施工过程中工作人员需要及时压实土层,保证其紧密程度,满足水利工程建设需求。实际施工时,应对厚度较厚的软土地基使用换填法,若厚度较薄或软土地基部分深埋于地下,使用换填法时则会浪费大量人力资源、物力资源与财力资源,会加大整个工程的成本消耗。第二,选择换填材料时,应使用砂石、矿渣与泥土共同完成换填,保证三者充分融合,才能有需要保证换填后地基的硬度与紧实程度,才能使原本存在的土壤缝隙全部填满,避免在工程建设过程中地基下陷或地基塌陷。第三,在实际使用过程中,施工人员需要在建设时为回填土地留下一部分空隙作为排水通道,让地基中的水分能通过这些空隙有效排出,减少土壤中含有的水分,增强土壤的抗压能力与承受能力。地基中含有的水量较少,也能减少冬季时出现的结块情况,避免土层在冬季较为寒冷天气下的承受能力降低[2]。
2.2 加筋法
加筋法主要是指在软土地基中土壤的颗粒常常会因为外力作用而出现位移,因此,需要将一些抗拉性较强的物质与土壤相结合,组成水利工程项目的地基。抗拉性较强的物质与土壤颗粒受到外力作用时会出现强大的摩擦力,而这种摩擦力会使土壤颗粒与抗拉性较强的物质结合得更为紧实,最终加强软土地基的承受能力与抗压能力[3]。使用加筋法时,施工人员要保证其软土地基层数较薄,避免在加固软土地基时消耗大量资金成本。
2.3 排水固结法
使用排水固结法加固软土地基时,主要是将软土地基里原本含有的水分排出,使其孔隙比不断降低,超净孔隙水压不断降低,从而使土壤由原本的软性逐渐固结,加强土壤的沉降速度,使其抗压能力与有效应力不断提升,最终满足水利工程建设的实际需求。真空预压法、砂井法、堆载预压法、电渗排水法等是排水固结方法的4种主要类型。其中,对于较黏的软土地基,施工人员可以使用堆载预压法加固,但该方法存在的明显缺陷为施工时间较长,因此,在正式进行水利工程项目建设之前,施工人员需要提前利用砂石填土材料对地基进行加载预压,使软黏土地基沉降能高效快速完成,保证地基固结之后则可以清除地基上的荷载物,然后进行水利工程项目的建设。使用堆载预压法时,施工人员需要合理控制加载的速度,根据地基的实际情况进行分级加载,避免加载过度导致地基失去稳定性。对于透水性较低的软黏土地基,可以使用砂井法,在砂井上铺设砂锅或砂垫层固结排水管,加快土壤的排水速度,使整个土壤沉降速度不断提升,稳定地基强度。与换填法相比,排水固结法的操作过程更为复杂。因此,具体应用时需注意以下问题。第一,使用排水固结法中的堆载预压法时,施工人员需要利用建筑物的自重保证其所受压力满足土地沉降加固地基的实际需求,还需要采取一定的预压措施,才能有效提高水利工程项目建设的安全性。第二,使用真空预压法时,工作人员需要保证真空预压的边缘大于建筑物基础。第三,处理地下水含量较小的软土地基时,施工人员可以使用降水预压法。使用此方法需要施工人员实地勘测水利工程建设环境与地质,根据相关数据进行分析整理,最终得出降水预压法的合理应用措施[4]。
3 结语
不同的软土地基类型需要采用不同的加固方式,才能满足小型农田水利工程建设的实际需求。地基是建设水利工程的基础,因此,其质量会直接影响整个工程的质量,进而影响后续的农业生产。由此可知,处理软土地基对于建设小型农田水利工程极为重要。在具体处理过程中,施工人员需要以当地实际土地情况为基础,结合新技术与新工艺,提高地基坚固性,为当地的水利工程建设提供有效帮助,为当地经济水平的提升奠定坚实的基础。