王生龙 任培军
甘肃省讨赖河流域水资源局 甘肃省735000
摘要:随着现代经济社会的发展,城市的水利工程建设数量和质量在不断地提升,但是在水利工程项目建设的过程中也面临了一些问题,对水利工程的整体质量造成了一定的影响和限制。比如:软土地基,作为最常见的水利工程病害之一利用现有的施工技术尽管能够得到较好效果,但是就长久的发展战略目标来看,还需要从根本上解决软土地基的处理设计。在文章的介绍中正是围绕水利工程中软土地基的处理技术进行分析,希望能够通过相关的实践为软土地基处理技术的提升提供参考。
关键词:水利工程;施工;软土地基;处理
引言
水利工程是中国的民生工程,为中国社会经济的发展提供了有效保障。水利施工中,软土地基的处理对整体工程质量起着十分重要的作用,可以提高地基的稳定性和承载力,还可以在一定程度上提高施工质量以及水利项目的使用性能。
1软土地基概述
要想对软土地基进行有效地处理,首先就要对软土地基的特征有一个全面地掌握和了解,通过相关的资料和现场勘查了解到压缩量高、强度较低是软土地基的显著特点。一般来说软土地基中含有大量的土质有机物,导致了地基具有较大的不稳定性,这样就没有办法承载上部建筑的重量,如果在水利工程建设的过程中没有对软土地基进行有效地处理,那么在后期施工的过程中上层建筑就很有可能因为重力的因素在结构上发生不均匀沉降的问题,这样加剧了结构的内部拉应力,导致上层建筑结构被破坏,最后建筑物会倒塌,对建筑和施工人员的生命安全造成一定的伤害。
2水利工程施工中软土地基处理的方法
2.1化学固结施工技术
水利工程施工中软土地基处理的方法之一是化学固结施工技术。在当前阶段,化学固结施工技术在水利软土地基的处理过程中也取得了较好成效,尤其是随着现代科学技术的发展,新材料的不断出现,使得化学固结施工技术在不断地创新。在实际施工的过程中主要有几种常见的方法,比如:高压喷浆法、深层搅拌法和灌浆法等等。在灌浆法应用的过程中主要是利用电化学和液压气压原理在裂缝中注入固化浆液,这样能够对软土地基起到一定的物理性质改善。深层搅拌法的使用原理是将各类的固化剂搅拌均匀之后掺入到软土地基中进行固化,这样能够对地基起到一定的承载力强化作用。在深层搅拌法应用的过程中,常见的固化剂有水泥、石灰等等,和粘土具有较强的固化能力,在软土地基处理的过程中能够取得较好成效。
2.2水闸深厚软土地基基础处理设计
水利工程施工中软土地基处理的方法之二是水闸深厚软土地基基础处理设计。近年来,随着经济社会发展,我国不断加大推进水利基础设施建设。水闸是一种低水头水工建筑物,具有挡水和泄水双重作用,在防洪、排涝、灌溉、及供水等方面发挥了重大作用。水闸工作时闸门主要承受水压力,闸室岸墙同时承受侧向土压力,水闸在自重和外部荷载的作用下闸基底应力分布比较复杂,易产生不均匀沉降。平原地区的水闸一般建于河道、堤防或江河入海口处,其所处的位置决定了水闸地基多为松散或软弱的冲积覆盖层,天然地基的抗剪强度和承载能力较低,压缩性较大,而且常常分布不均匀。
软弱土基抗剪强度及承载力不足,闸底板和闸基土变形不协调,易产生“脱空”现象,在水头差作用下,沿闸基底接触面容易产生渗流通道,从而导致闸基渗透破坏,引起水闸沉降、倾斜、断裂甚至倒塌,对工程安全产生极大影响。在水闸工程建设时,需要对软土地基进行处理,常见的地基处理方法有垫层法、强夯法、深层搅拌桩、桩基础及沉井基础等。水闸工程的地基处理方法与地基的各项参数有关。
2.3水利工程软土地基闸室加固方案
水利工程施工中软土地基处理的方法之三是水利工程软土地基闸室加固方案。闸室加固方案共设计三种:一是拆除部分闸墩的加固方案,二是拆除全部闸墩(保留原闸室底板)的加固方案,三是拆除全部闸室的加固方案。对比三种闸室加固方案,方案一的优点在于混凝土的拆除和浇筑工程量均较少,节省工程造价,但缺点也比较明显,主要表现在三个方面:(1)闸墩拆除工作比较困难,机械拆除难以保证其他部位闸墩不受到损伤,人工拆除又比较费时;(2)新老混凝土结合面较多,施工质量难以得到保证;(3)底板新浇筑混凝土时,还需要将钢筋植入旧底板以增加配筋,施工难度大,且锚固施工质量难以得到保证。方案二的优点在于可以使用机械拆除闸墩的方式,施工工序较为简单,同时将原底板作为地基,可以提高地基承载力,同时节省底板混凝土工程量,避免了在高地下水位作用下的施工过程,也不会存在新旧混凝土结合面处理的相关问题,缺点是混凝土拆除工程量较大。方案三的优点在于将混凝土薄弱部位全部清除,保证了加固闸室的绝对质量,其余优点与方案二基本类似,但缺点也很明显,一是底板工程量太大,工程造价较大,还需要在高地下水位作用下进行地基施工,施工难度系数高。
2.4软土置换地基处理技术
水利工程施工中软土地基处理的方法之四是软土置换地基处理技术.软土置换地基处理技术是将原来的软土挖出,使用力学性质较好的土料进行换填,从而提高地基土层的各项性能,使其达到水利工程建设所需的各项要求。在对土层行换填施工时,应对置换土层的透水性、密实度和含水量等性能参数进行试验检测,从而保证换填的土料能够符合施工规定,确保不会对工程整体的施工质量造成影响。当软土地基面积相对较小时,利用挖土机将软土挖出并利用碎石进行换填。在此过程中,由推土机配合检平,随后用振动压路机对其进行碾压。根据现场的试验效果调整压实层的厚度和进行碾压的次数,在压实过程中,对于一些缝隙要及时使用碎石进行填充。完成以上操作后,由监理工程师进行检验。路基填筑施工中,需在路基的两侧使用片石进行砌筑,使边坡达到密实要求。每一层填筑施工都要进行随时填充、铺展、检平和碾压。另外,为了有效排水,避免水的聚集,还要设置约3%的横坡。
结语
综上所述,软土地基处理技术对于水利工程的整体质量能够产生直接的影响,因此为了有效地确保水利工程的质量,针对软土地基的处理技术要加强重视。在软土地基施工之前要对现场的情况进行详细的勘查,之后采用合理的方式因地制宜对软土地基进行有效地处理,降低土质的孔隙,有效提升软土地基的承载能力和稳定性,为水利工程的质量奠定坚实的基础,也为软土地基处理技术的发展提供参考依据。
参考文献
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