软基处理技术在水利施工中的应用研究

发表时间:2015/9/11   来源:《工程建设标准化》2015年5月总第198期供稿   作者:屈 文
[导读] 淮北市水利建筑勘测设计院有限公司 也会给水利工程的稳定运行带来较大安全隐患。为此可以说,确保软基处理的效果和质量是保证水利施工质量的先决条件。
屈 文(淮北市水利建筑勘测设计院有限公司,安徽,淮北,235000)
  【摘 要】当前,我国水利工程建设得到了进一步发展,其水利施工中的软土地基处理技术重点地位也越来越突出。在水利建设项目施工管理过程中对于地基的处理是永恒不变的主题,由于软土存在较高的孔隙比、渗透性差、存在明显的压缩性、抗剪强度差,一定程度上给软土地基的设计及建设管理工作带来了难度,因此地基处理中必须将软土地基作为核心部分。本文首先概述了软土地基的必要性及其特点,然后对软土地基处理技术在水利施工中的应用进行了探析。
  【关键词】软基处理技术,水利施工,应用
  引言在水利工程建设施工中,软基处理是一种非常重要的施工环节,这是因为水利工程建设施工一般都是在河流附近建设,当地的地质条件都相对较差,若不进行有效的地基加固处理,则水利工程就无法顺利施工,地基处理效果不好,也会给水利工程的稳定运行带来较大安全隐患。为此可以说,确保软基处理的效果和质量是保证水利施工质量的先决条件。
  一、处理软地基的必要性简单来说,软地基就是一种软土层,软地基中含有粉状土质、粘土以及一部分的颗粒状泥炭以及沙土等,造成软地基不稳定的主要因素就是上述这些物质,同样严重影响了水利工程施工中建筑物的稳定性,例如建筑物不同程度的沉降等。
  软土层的特殊组成造成其抗剪性能、排水能力以及渗透能力都有很大不足,采用技术处理软地基的主要目的是提高其强度和硬度,以保证符合施工需求。我国国土辽阔拥有多种多样的地质环境,因此在软地基处理方面,应结合实际情况和施工需求制定科学合理的、有针对性的软地基处理技术方案。
  二、水利工程中软基处理技术的运用(一)换土法在水利工程软基处理中的运用如果在水利工程施工中遇到了一些软土层,并且这些软土层的厚度比较薄,那么就可以使用一些水泥、石灰、砂砾等的混合物对他进行替换,经过质量检验合格之后,然后投入施工。不过这种施工技术存在一定的弊端,那就是施工造价较高,还会发生渗透,这就促使在回填的时候选用了既能降低造价又能保证密封性能的泥土,然后通过夯实处理,使其达到一定的硬度及承载能力之后,进行施工。这种施工方式为保证地基的抗变性能以及稳定性能提供了重要的保障。
  (二)排水预压法在水利施工软基处理中的应用排水预压法也是软基处理技术的重要方法之一,它是通过对地基加以压力的方式进行科学处理。
  1、堆载预压法堆载预压法是在软土地基中设置一些砂井,并用塑料排水管道与之相连接,这样就形成了一个有效的排水带。通常情况下,水利施工企业会在项目施工前就对场地进行加载预压,从使基底的松散土质达到强力压缩的效果,而在施工建设过程中,更要有效利用建筑物本身的重量来对基底进行加压,通过施工前和施工中的双重堆载预压,可以让土质空隙得到最大限度的排除,整个软土地基的强度也会随之逐渐提高。当然,在堆载预压的过程中,施工企业还要根据实际情况来进行加压与调整,这样才能达到更好的效果,有效提高整个项目的工程质量。
  2、真空预压法真空预压法是指在水利工程的施工建设中,在软土地基的内部设置一些竖向的排水体,然后再在上面铺设砂层并用不透气的密封膜将其覆盖,这样就形成了一个密闭空间,而在施工过程中,可以通过将空间中的气体等抽出,使之达到真空状态后,就能利用负压荷载作用,对软土地基进行技术性的处理,从而达到排水固结的目的。值得一提的是,密封膜内的真空越大,对软土地基的预压效果就会越好,所以要尽可能加大真空面积,使之达到最佳预压效果。


  3、降水预压法降水预压的软土处理技术一般是借助井点抽水,进而来降低地下的水位。对于降水预压法来说,其在进行软土技术处理的过程中具有不同的适用情况,根据这种方法的特点,它主要的是适用于在软土层上存在砂或砂质土的情况。我们知道,通过有效的降水降压处理,也就在一定的程度上降低了地下水位,这样一来也就可以有效的改善土的性能,从而提高地基的稳定性,当然这也是很多工程在建设的过程中被有效证实的。
  (三)桩基法在水利施工软基处理中的应用实际中,如果出现了较厚的淤土层,并且大范围的深处理无法开展时,使用桩基法比较合适,最早的桩基法涵盖了木桩、砂石桩等,随着建筑技术的不断成熟,涌现了钢筋混凝土预制桩并得到了广泛的应用,它所遵循的桩基原理是利用人工或者机械的方式成孔,将一定量的混凝土注入到软土地基中,当混凝土发生放热与离子交换作用后会使得桩基附近软土的力学性质得到有效的改善,最后产生出具有复合型的混凝土桩地基,防止地基沉降,保证地基较高的承载力,再加上混凝土存在较高的承载力、便于施工、投资少,使得工程整体质量稳固提升。
  (四)加固土桩在水利施工软基处理中的应用在一些软土地基施工中,经常使用到加固土桩的办法进行施工,使用专门的机械设备将软土地质局部范围内的软土加入加固材料改良,之后形成桩体,使得桩体和桩之间软土形成复合地基;一般使用水泥、生石灰、粉煤灰等作为填充加固材料。此外,可以使用石膏粉最为填充材料,有利于桩体强度的提升,对软土地基的处理有很好的帮助。
  三、水下较厚软土地基的软基处理方法(一)震动水冲法震动水冲法的原理类似混凝土震捣器的原理。主要是通过震冲器的震动和冲水来扩孔,以填充骨料来加固软土地基,提高地基的承载能力。冲水能缩短扩孔时间,增加孔内水压力,减少孔壁坍方。震动能挤密孔壁四周土壤和震密填充的骨料。
  采用震动水冲法,在软土层中形成按设计要求的各种不同深度的、稳固坚实柱状的桩体,形状象桩,但又不是桩的复合地基,即由地基与桩体共同负担基础传递下来的荷载,且还具有一定的抗剪强度和抗压强度。
  (二)深厚淤泥爆破挤淤法深厚淤泥爆破挤淤是在抛填堤头“泥-石”交界面前方1~2m 距离、深度在0.4~0.6倍的淤泥层厚度处布设群药包,炸药爆炸将淤泥挤向四周并压缩成坑,在爆炸超压、振动与冲击等荷载耦合作用下,上覆抛石体定向滑至爆坑。淤泥固结不排水动、静三轴试验结果表明,淤泥试样在受到不排水周期荷载作用下,将产生超静孔隙水压力,其大小随着周期、固结围压以及轴向动应力的增加而增大,而不排水抗剪强度随之下降。爆破挤淤时,淤泥内部可以视为处于瞬时不排水状态。强大的爆炸冲击力将深层淤泥扰动,使其结构强度大大降低,造成深层淤泥沿轴线方向定向滑移的条件。爆后再次抛填,随抛填自重荷载的增加,当被爆炸应力波扰动的深层淤泥内的剪应力超过其抗剪强度时,抛石体沿滑移线朝轴线方向定向滑移下沉,实现泥石置换。
  结束语在水利工程的施工当中,软土地基处理技术能够发挥非常重要的作用,对水利工程的质量也有着非常重要的保障,所以在水利工程的施工当中一定要重视对软土地基的处理,只有这样才能更好地保证水利工程的正常运行,更好的发挥其积极的作用。
  参考文献:[1]何新建.软基处理技术在水利施工中的应用分析[J].门窗,2013,05:171.[2]李春华.软基处理在水利施工中的应用[J].科技创新与应用,2013,36:197.[3]郎秋平.软土地基处理技术在水利施工中的应用探析[J].四川水泥,2014,07:254.[4]张迎春.软地基处理技术在水利施工中的应用研究[J].江西建材,2014,19:105.[5]杨建.水利工程中软土地基处理技术的研究[J]. 黑龙江水利科技, 2014 ,10:122-124.
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