水工建筑物软土地基处理技术及运用

发表时间:2020/12/9   来源:《建筑实践》2020年7月20期   作者:徐新建
[导读] 水利水电工程在进行水工工程建设的建筑工程当中,工地基础在实际施工时较多情况会遇到软土地基的情况。
        徐新建
        连云港市赣榆区水利局  江苏连云港 222100
        摘要:水利水电工程在进行水工工程建设的建筑工程当中,工地基础在实际施工时较多情况会遇到软土地基的情况。因此,在软土地基的地基基础建筑之上进行地基的处理是至关重要的。为了保障水工建筑的长期正常使用,推动当地水利建筑物的有效使用和持久的有效发展,本文就水工建筑物建造初期遇到软土地基情况采用的地基处理技术,以及实际应用当中理论技术操作的实际效果进行深入的探讨和研究。
        关键词:水工建筑;软土地地基;地基处理技术;技术应用
        导言:
        在水利水电工程建筑物建设的过程当中,地基作为建筑物的基础决定了工程的上部建筑,包括建筑物的整体结构、建筑规模、施工难易程度以及整体工程成本造价。作为水工建筑物基础的重大关注问题,软土地基的地基改造情况也得到充分的理论探讨,相继出现了很多解决办法和处理经验。对此,本文进行归纳总结,从理论角度探讨软土地基处理办法的可靠性、有效性,为今后水利工程软土地基的处理提供意见和方案。
        在水工建筑物建筑建造过程当中,建筑地基是软土地基施工情况的施工难度往往较大,值得更为关注。软土地基容易导致上方建筑物在软土地基的可接受的承受负担力不够大、地表变动幅度过大、地面受压改变幅度变化差异在可控范围之外,以及对于自然灾害的预防承受能力范围不佳等等一系列的工程问题。结合的现代智能进步的应用程度以及机械科技工具发展的高度利用[1],以及物理、化学和建筑业专业理论知识的不断进步,对于地基的处理技术日趋成熟和日渐改善。
        一、通过人工更换土壤换垫层法
        用原地皮土地及施工区域所在土地的土质本身存在问题,导致了软土地基现象,该地基无法正常作为水工建筑物基础。通过人工作用更换软土地基所在区域土地土壤,如图1所示,除去原有地表土层,通过购买其他的正常土地材料进行回填,利用性能稳定、无侵蚀性、承受力高、压缩性较低的地基材料的方式直接改变垫层土壤材料,以达到改善地基状况,提高地基承载力,以作为建筑物地基的作用。
      
        更换土壤换垫层方法,可以直接改变地基建筑材料,取得长期、直接的改善效果。通过人工更换土壤填垫层的方法,该方法改善软土地基情况只适用于浅层的软弱土层地基处理情况。在实际操作当中,适用范围为一般软土地基厚度在0.5至3.0米左右的地基。此种方法存在的较大问题,包括人工施工量较大、工程进程受降水降雪天气影响波动大的弊端。
        二、通过人工强力夯实地基法
        通过人工强力夯实地基是指利用建筑地基的夯锤,使其升到到约为10至45米高度处,借助机器使夯锤在可控范围内借助重力作用落下,进行对土地土壤夯实工作。通过强力作用对软土地基土壤进行施压,以达到加强密度、改善软土地基土壤结构的效果。区别于传统加固地基的桩基,地基处理加固方法通过机械工具强力夯实地基的夯锤机械改善地基,对软土地基的土壤实施更大的压力,使得运行期间改善后土壤的承载力和沉降变形均达到建筑地基要求。
        人工强力夯实地基方法可用于相对较厚的软土地基。该法适用的软土地基的不均匀度较低,且软土地基土壤深度不宜超过10米。人工强夯方法通过机械强力施加作用用以改善软土地基及土地土体物理结构状况。该方法存在的主要问题为长期使用地基之后,地基状况会逐步恢复原状,影响长期建筑物的后期安全使用效果。
        三、通过添加剂改变物理性质法
        通过添加化学添加物加入软土地基土壤当中,改变地基土壤物理性质、土壤土体结构等,以改善水工建筑地基的软土地基土壤紧致粘固性和受压再变形度,进而以达到改善地基的承载受力、压缩变形度的目标,达到正常水工建筑物地基的使用条件[2]。常用的添加剂一般为水泥、石灰等。在实际工程案例的操作当中,改造土地基使用化学添加加入土质当中时应切实根据实际土壤成分条件来调整对应软土地基使用的化学添加剂的种类和添加使用的比例成分,有目的性地更改土体结构。
        通过对水工建筑工地软土地基进行添加物改善处理后得到硬化土壤地基。通过添加添加剂改善土体物理性质,此方法通常用于处理深度有限的较浅的软土层水工建筑软土地基情况。根据实际用料情况以及成本耗材情况,通过多种添加剂结合使用进行改善工作,所以,该方法受到地基工作成本以及地基实际情况的限制。
        四、利用旋喷机具改善地基
        利用旋喷机器形成的旋喷水泥桩加入到土壤土层当中,进而以提高软土地地基的建筑承受能力,可以做连锁桩进行施工。旋喷积聚形成的旋喷桩将其置于土层预定浓度后提升喷嘴,同时以计算设置的速度进行旋转高压喷射,水泥固化的浆液形成柱状,与土体混合并凝固硬化而形成柱桩,如图2所示。此方法所形成的柱桩与未加固的土地相比,土层凝固强度大、硬度大。此法适用于沙粒较多且土壤细沙和黏土成分较多的软土地基,进而借以改善地基工作。
      
        利用旋喷机械工具形成的旋喷水泥注,放置于软土地基土壤土层当中,进行地基加固改进工作。但是,此种方法形成的悬喷柱对于有机质成分较高的地基的土壤土体加固效果比较差,同时对于有机成分极高的软土地基无法应用,例如塘泥土、泥炭土土质地基。
        五、结束语
        在软土地基上进行施工建设的困难程度是比较大的,因为软土地基,相对而言,无法直接进行建筑物工程建设。在实施水工建筑工程的建造施工之前,需要对软土地基进行有效的处理以改善土地的地基状况,进而,再实施进一步的水工建筑施工。同时,软土地基也是一种较常见的土地结构现象,水工建筑施工人员需要运用专业、可靠的技术手段进行地基土体结构的改善工作。直接在软土地基上施工建筑可能会引发上部建筑物在工程建设过程中以及工程完工之后出现建筑物本体倾斜、裂缝甚至坍塌的现象,最终影响建筑物的安全和正常使用,影响工程的整体投入和最终的建筑物使用目的。故解决软土地基有着重大的实际意义。
        参考文献
        [1]远艳鑫.水工建筑物软土地基处理技术及运用[J].湖南水利水电,2019,000(004):98-100.
        [2]胡茹.现代水工建筑物施工软基处理对策探讨[J].区域治理,2019,000(004):214.
       
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