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摘要:作为工程施工基础,地基处理效果直接决定着工程质量及安全。由于水利工程地质环境的特殊性,经常需要在土质松软、荷载力差、极易沉降坍塌的软土地基上进行作业。若不能对软土地基进行恰当的处理,则极易引发安全事故,并造成工期的延长。此外,由于地区间的差异性,不同地区软土地基的特性也有所不同。因此我们需要针对软土地基的各项性质,结合工作经验继续研究软土地基处理技术的应用,并根据实际情况科学地选择处理方法,保障施工条件的稳定性,以及水利施工的效率和质量。
关键词:水利;软土地基;处理技术
引言
目前,我国城市化发展规模持续不断扩大,在这样一个发展过程中,水利工程施工建设总量快速增加,水利工程实际应用范围随之不断增加。为了实现水利工程施工建设的保障提升,切实做好水利设计工作,事先预测可能会发生的建设问题,制定相应的设计内容,从而能够较好的解决预期可能会发生的问题。
1软土地基特点
1.1地基透水性较差
相比于普通地基结构,软土地基内部颗粒物之间的间隙较大,在水分进入时,会将大部分水分固定在土层当中。软土地基的含水量在35%以上,在进行开挖施工时,非常容易出现基坑积水过多的情况,因此在实际施工过程中,需要提前做好排水工作,降低基坑积水对结构强度所带来的负面影响。
1.2可塑性相对较强
软土地基结构之间的空隙相对较大,在受到外界压力时,空隙也会被迅速压缩,形成稳定性较强的土层结构,且在后续应用过程中,也会根据外界压力的大小出现不同形变,这也会给施工活动的进行带来一定困扰,容易导致土层结构不规则沉降情况出现。因此在后续施工过程中,还需要做好土层结构压实度检查工作,并对压实情况进行检查,以此来提高整个系统可塑性。
2水利施工中软土地基处理技术的应用
2.1运用添加剂进行软土处理
有关研究资料表明,软土的主要组成成分包括松软土、淤泥质粘性土、泥炭和淤泥质粉土等,这些类别的土质大多具有较为松软、内部空隙较大等特性,很大程度上会降低软土整体的强度,不利于工程施工水平的保障提升。为适应当前阶段水利工程建筑地基设计的标准规范化要求,推动项目建设作业活动的积极有效开展,编制并对添加剂处理方案加以考虑,是解决软土承载压力不足的有效途径。软土之所以不能够承载过大的压力,与其土质组成成分有关,添加剂处理方案下,作业人员可基于添加剂的运用,弥补原有土质成分特性不足的缺陷,对软土组成成分进行一定程度上的改换。常用的添加剂包括水泥土、化学添加剂等,运用添加剂基础上,能够改良软土的含水量和土壤空间,运用此法的情形下,承载能力不足的软土能够慢慢转变为高强度与高凝固性的土壤,整个软土地基的稳定程度也会随之得到相应的强化提升。水利设计阶段,制定该项软土处理策略的情形之下,设计人员应当特别指出该类处理方案的注意要点,即使用该法对软土现状加以处理的情形下,作业人员应当对水利工程软土情况加以具体化分析,在自己熟练掌握添加剂使用量的基础上,对添加剂比例进行合理化调整,直至运用添加剂之后,土壤水分能够处于平稳状况。
2.2换土施工技术
该类方法主要是指将地基中土质较软的部分进行科学的处理和替换。一般来说,处于地基较下层的土壤由于受到多方影响,土质更容易产生弱化,如果不能对其进行科学的处理,便会为后续的施工形成安全方面的问题。对此,施工人员需对此部分地基使用较为优质的原料进行加工或者替换,从而加强土质的坚硬程度。
具体实施时,施工人员可运用施工过程中形成的废渣等材料作为软土基地的填补原料,从而对其进行硬化处理。使用废渣作为填补不但能够提高软土的整体负荷能力,还能将土壤中存在的水分尽量排出,从而为后续的暗穴施工做好前提基础工作。需特别注意的是,如果使用碎石土完成土壤的垫层,则需重点控制施工的密度及厚度等方面的指标,使之达到标准要求。该类方法由于实际应用较为便利,且经济投入较少,因此在实际施工中得到了较为广泛的应用。
2.3砂石与砂换填垫层技术
在水利工程中,要根据要求对厚度3cm的软土地基处理,综合砂石以及换填垫层技术进行处理。在软土地基处理中要根据地基表层的软土层的处理,通过稳定性与强度较高的材料做好填层的敷设处理。在应用软土地基的换填层材料中,主要应用卵石、砂石等材料,这些换填材料进行垫层的敷设处理,容易碾实处理,其具有较强的透水性、压缩性,可以有效地增强地基的强度。通过换填垫层以及砂石技术可以降低地基沉降度,达到增强地基承重能力的目的。同时,在进行膨胀土的预防处理,避免软土地基出现冻伤等问题,在处理中效果显著。换填施工中要根据要求做好地基的夯实处理,在地基上形成一个较好的持力层,达到增强地基承载力、提升整体抗变性、稳定性的目的。在填换中如果出现了空隙性的问题,要应用透水性良好的材料进行排水处理,保障软土地基可以在短时间凝结,避免出现软土地基冻胀等隐患问题。施工之后要根据要求进行夯实,在换填施工之前要做好杂质的处理,排除在坑中存在的积水、浮土等杂质。在进行填料的处理中,要将其均匀的搅拌处理,保障整体的平整性。进行换填土的处理中,要根据要求进行处理,保障积水全部排除。做好浮土的清理处理,充分的搅拌填充材料,根据积水要求铺平。
2.4硅化加固法
硅化加固法是指浆液选用硅酸钠溶液作为黏合剂和固化剂,代替传统的水泥,一般加固深度在0.4~0.7m左右。硅化加固法基本分为单液硅化、双液硅化两类。单液硅化单液硅化适用于渗透系数0.1-2.0m/d的湿陷性黄土,或渗透系数0.3-5.0m/d的粉砂软土地基的加固,用管壁作开孔处理金属管道将硅酸钠溶液(Na2O•nSiO2)加压灌注到地基土层中。双液硅化适用于渗透系数为2.0-8.0m/d的砂性软土地基的加固,是指将硅酸钠溶液与氯化钙溶液(Na2O•nSiO2+CaCl2)混合依次灌入到地基土层中,两者发生的化学反应可以将黏合效果发挥到最大,将周围砂砾与泥土胶结在一起,进一步加固地层结构。硅化加固法的最大优势就在于对软土地层孔隙度和渗水力的有效改善,能够快速抑制地基形变,并能利用胶结土层颗粒增加地基颗粒大小,提供更强的地基承载能力。在实际应用中,单液硅化法处理后的软土地基极限抗压强度可以达到0.4~0.5MPa,双液硅化法处理后的软土地基极限抗压强度可以达到1.5~6.0MPa。
结语
在水利施工项目中,必须给予软土地基处理技术足够高的重视,,正确使用各项处理技术对软土地基进行改良工作,保障水利施工的质量稳定性。除了对处理技术进行研究外,还要重视专业技术人员的培训工作,对其职业素质和专业素养提出更严格的要求,并在实践中积极总结新问题,思考新方法,促进整个行业的技术进步。
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