水利工程软土地基处理技术研究

发表时间:2020/12/1   来源:《中国建设信息化》2020年第17期   作者:陈思光
[导读] 水利工程施工中,软地基大部分受到湿度的影响而导致沙土松软,会造成不同程度的水利工程结
        陈思光   
        徐州市水利建筑设计研究院  江苏省 221009

        摘要:水利工程施工中,软地基大部分受到湿度的影响而导致沙土松软,会造成不同程度的水利工程结构的破坏。因此在水利工程施工的过程中,需要重视软地基的处理,促进施工技术的优化,提高软地基处理质量,防止软土地基处理不当而对于水利工程的承重能力产生影响,降低对于水利工程的损害,消除安全隐患,保障人民群众的生命财产安全,减轻后顾之忧。
        关键词:水利工程;软土地基;性能分析;处理技术
        在水利工程施工建设过程中,软土地基是最为常见的地基类型。软土地基有其特殊性,一旦处理不当,势必会造成上层建筑物的沉降,严重影响到后期施工的工程质量,影响水利工程的使用功能。对此,对软土地基的处理,务必要合理到位,采取合理的技术措施,以提升软土地基的强度,确保施建水利工程的安全和质量。
        1软土地基特性
        水利工程施工中遇到的泥炭、松散砂、淤泥、杂填土、冲填土、松软土及淤泥质土等土层,通常为软土地基。一般条件下,软基土壤的孔隙度高、稳定性差,含水量通常大于液限土,归纳总结其特性如下:①触变性:从未受到破坏到发生破坏的过程,软土地基自固态转变为流动态,该特性即为触变性;②不均匀性:高分散颗粒和微细颗粒为组成软基的主要成分,因两者土质密度的不同使得构筑物沉降时的受力情况存在较大差异,水利工程整体受力也不同,软基上的建筑物受这种不均匀性作用往往会出现各式各样的裂缝,严重时还会发生损坏;③沉降速度快:随着荷载的增加软基上的构筑物沉降速度不断加快,保持地基条件不变时,沉降速度随构筑物高度的增加而加快;④高压缩性:受高承载力作用,软基上的构筑物随着压缩系数的增大越易发生沉降,地基在垂直压力超过0.1MPa的情况下发生压缩变形,从而使得软基上的构筑物发生明显的沉降;⑤低透水性:水利工程施工中软基的透水性很差,软基排水固结往往需要较长时间,所以要投入大量的精力完成软基的排水固结作业,水利工程沉降时间一般超过10a。
        2水利工程软土地基处理技术
        2.1换土法
        在水利工程软土地基处理过程中,换土法是最常用的方法之一,同时该方法操作相对比较简单,性价比相对比较高。换土方法就是将原有土地的土地结构进行全面的分析,改变原有土地的承受能力和土质结构,有效地保证软土地基的承重能力和稳定性,从而充分的保证软土地基的施工质量。在施工过过程中可以采用大量的灰石、水泥等方法来进行软土的替换,这种施工方法流程相对简单,并且有明显的效果。但是这种施工方法也存在着诸多的局限性,例如运输的距离软土的深度面积都会引发施工成本的增加,从而限制了这种施工方法的应用。因此在采用换土法进行软土地基处理的过程中,必须要进行充分的考察,了解周围的情况,尽可能地就地选材,对于填土的厚度、压实度等方面进行充分的检验,保证填土的质量能够满足软土地基处理的要求。
        2.2强夯法
        强夯法又称动力压密法,其技术原理为在6-40m的高度区间内,将100至400kN间的重锤落下,对软土地基造成巨大的冲击性,以此来提升软土地基的强度,有效减少软土地基的压缩性,一定程度上改善土质的振动液化条件。强夯法施工工程简便、所用经济成本较低,且有利于保护环境,因此该方法现阶段被广泛应用于水利工程等工程施工项目之中。
        2.3旋喷法
        旋喷法是一种较为专业的被用来处理软土地基的方法,其工作原理是借助于旋喷机械对软土地基进行治理,将软土地基优秀的防渗透性能发挥至最佳状态,以有效提高软土地基的压实情况。

在正式应用旋喷法之前,水利工程施工技术人员应对各类旋喷机械进行详细全面的深入了解,明晰不同旋喷机械设备的操作方式及操作注意事项,随后工作人员还需对水利工程的项目内容及施工需求等进行相关调研,才能有效处理水利工程项目的软土地基,对软土地基进行充分改善。在正式应用旋喷法阶段,施工技术人员需进行水泥喷射,确保软土地基与浆液可以凝固,当二者凝固后所产生的旋喷注可对软土地基进行进一步的加固作用。
        2.4排水固结施工技术
        排水固结施工技术主要是针对于水利工程中软土地基会出现大面积的沉降,稳定性较差的状况进行的施工技术,这种方法在施工的过程中主要是借助排水系统和加压系统来对软土地基进行处理。通过排水系统能够有效地促进软土地基透水性的增强,加强软土地基中水分的排出,提高软土地基的稳定性和透水性。在排水固结施工的过程中,利用加压的方式,可以通过超载预压,降水力压等方式来进行软土地基的加压。其中在进行真空预压的过程中时,需要将砂垫层铺设到软土地基的表层,然后将垂直排水管道埋设其中,通过封闭膜的方式来进行与大气之间的隔绝,并将薄膜四周全部填入图中,再进行真空装置进行抽气,从而形成真空环境,促进地基的承重能力的增强。在进行软土地基的黏土的处理是可以通过超载预压的方法,虽然这种方法能够取得比较良好的效果,但是在进行具体施工个过程中需要充分的考虑超载的时间、超载的重量,如果超载的时间较短或者是重量较低都无法对软土地基的预压产生效果。
        2.5化学固结法
        化学固结法即通过对化学试剂的合理应用,借助所产生的符合需求的化学反应来优化改良软土地基的土质,促进软土地基承载能力的不断提高,以有效提升软土地基的强度。水利工程施工技术人员在应用该方法时,首选需确保应用化学固定结法不会对软土地基造成巨大的破坏性影响,此外在实际使用过程中施工技术人员需严格按照使用流程来进行。目前施工技术人员在使用化学固结法时,硅酸钠水溶液、氧化钠水溶液是常见的两大化学试剂,此两类化学溶液可有效对软土地基进行加固作用。施工技术人员务必结合水利工程实际状况来选择最为匹配的化学试剂,才能最大程度改善软土地基。
        2.6加筋法
        加筋法的应用重点在于施工技术人员首选需应用钢筋对软土层开展施工,通过该种方式可最大化提高软土地基的承载能力及强度,最终对软土地基起到加固作用。加筋法的最大劣势在于使用该种方法会造成巨大的经济成本,因此现阶段加筋法在我国水利工程中并没有得到全面推广,目前主要被应用于不良水利工程的施工之中,有效解决水利工程之中的沉降现象。因此施工技术人员在应用加筋法时,需结合水利工程的现状对其进行评估,以有效确保应用加筋法对该水利工程项目来说是最优选择,可有效对施工经济成本进行把控,避免产生资金浪费现象。
        3结语
        综上所述,水利施工中软土地基的加固是施工重点,更是整个水利施工建设项目质量的保障和基础,相关部门应严肃对待软土地基加固的施工环节,根据施工环境的地理特征和软土地基的特性选择科学合理以及合适的解决方式,培养和提高相关技术人员的专业能力和素质水平,使软土地基的加固满足水利施工建设的要求,使施工区域地基的稳定性以及水利工程的施工质量得到明显提升,保障我国生活生产用水需要。
        参考文献
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