水利施工中软土地基处理技术 解海平

发表时间:2021/3/3   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:解海平
[导读] 摘要:近些年,我国的建筑工程发展快速,建筑规模和种类不断增加。
        神木市河湖水质安全保障中心  陕西神木  719300
        摘要:近些年,我国的建筑工程发展快速,建筑规模和种类不断增加。目前,水利工程施工过程中,软土地基是常见地形。其特点,具有强度比较低、透水性较差、土质分布不均、压缩性较高、可沉降率高等特点。针对这些特点,可尝试的软土地基处理措施,有换填处理、物理旋喷处理、化学固结处理、排水砂垫层处理等等。但是,每种处理措施各有适用性。
        关键词:水利工程;软土地基;处理技术;实践
        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。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。
        1水利工程软土路基的特征
        为了保证处理的效果首先应该先分析路基的特点,软土最显著的特点就是承载力比较差,受到载荷的时候容易发生形变,一般都是粘性土。这类土一般呈现出来的都是软塑型的,通常都会有以下几点特征。(1)和硬土相比它的承载力比较差。(2)它的含水量比较高,这样就导致整体结构都比较瘫软,所以可塑性是很差的,而且天气因素对其产生的影响也会比较大。(3)软土的密实度往往比较差所以他的坚固性也比较差,对软土进行塑形也是比较困难的。并且软土的压缩系数通常也会比较高,受到外力作用就容易被压缩而变形。如果水利工程就是在软土地区进行施工且没有对软土地区进行必要处理,施工的质量自然也就得不到保证。所以,为了保证工程的质量对于软土地基的处理都是必须要进行的一步,只有地基在承载力、坚固性还有硬度方面达到一定程度以后才能够进行后续的施工活动。
        2水利工程软土地基处理技术
        2.1水泥搅拌施工技术
        深层水泥搅拌施工技术在水利工程的软土地基处理中也较为常见,主要适用于淤泥或者是粉土含量比较大的软土地基处理施工中,并在当前阶段取得了较好的成效。在具体施工的过程中必须要清楚施工现场中的杂物,做好平整工作。在深层水泥搅拌施工技术应用的过程中对水泥的选择有着较高的要求,必须要选择高品质的水泥,并在施工之前做好相关的实验,测试水泥是否满足地基的强度要求。在水泥深层进行注浆的时候也要确保水泥注浆管道的通畅,这样能够有效地保障水泥板桩有较好的垂直度。
        2.2砂石换填垫层技术
 
        图1软土地基加固示意图
        在水利工程建设的过程中要对软土地基的实际情况进行现场勘查,在了解到具体的情况之下选择合适的方法进行软土地基的处理。比如:针对厚度在3cm左右的软土地基可以采用砂石和砂换填垫层的技术进行处理。在软土地基处理技术实际应用的过程中主要分为几个步骤:首先,是对地基表面的软土层进行有效清除;其次,是进行铺设垫层,可以选用稳定性和强度都超强的材料进行铺设。比较常见的用卵石、砂石等等,在选用卵石、砂石进行铺设的过程中不但可以进行碾实,并且这些材料都具备较好的透水性和压缩性,能够在一定程度上提高地基的强度,提升地基的承重水平。另外在换填施工之后要对地基及时地进行全面夯实,这样能够在地基表面上形成较好的持力层,在整体上能够有效地增强地基的承载力和稳定性。如果在地基进行换填的过程中出现孔隙的问题,就可以选择透水性较好的材料进行排水,这样可以有效地确保软土地基在最短的时间内进行凝结。在换填完成之后进行夯实的施工,有几个方面的问题需要引起注意:第一,在换填施工之前要对坑中的杂质及时地进行清除,比如:树叶等等,并对坑中的积水进行排除;第二,在填料进行的过程中要对换填料均匀地进行搅拌,确保表面的填铺平整。图1是使用土工织物对软土地基进行加固的示意图。
        2.3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。
        2.4高压喷射注浆技术
        高压喷射注浆技术是在化学注浆法的基础上发展而来。具体施工过程中,首先利用钻机进行钻孔施工,将带有喷嘴的注浆管插入土层预定位置后,利用高压设备使浆液成为20MPa以上的高压射流并喷出渗入土体,在重力、离心力的综合作用下,土粒与浆液搅拌混合并按一定比例重新排列组合。等浆液凝固之后,在土体中形成一个固结体并与桩间土一起构成复合地基。最终实现加固软土地基,提高路基承载力,减少路基变形的目的。该技术材料来源广泛,水泥浆液、化学浆液都可以用来施工,还可以适当添加粉煤灰,从而实现对废弃材料的充分利用,有利于节省材料费用。
        2.5排水固结施工技术
        在水利工程软土地基处理的过程中排水固结施工技术的应用能够有效地缓解地基出现的大幅度沉降和不稳定问题。排水固结施工技术中的关键核心是排水系统和加压系统,能够针对软土地基中透水性较差的特点对地基集中进行排水。在加压系统应用的过程中可以根据实际的情况选择超载预压、真空预压或者是降水预压等等各种方式。如果是采用真空预压,那么需要在施工之前对软土地基的表面铺设一层砂垫层,并利用砂垫层的垂直排水管道结合封闭薄膜的原理与大气隔绝,利用真空装置抽气的方式形成真空环境,进一步实现地基承载度的强化。降压预压法使用的原理是通过砂井、塑料排水井的应用在软粘土铺设砂层,和真空预压存在一定的共同之处,对其进行薄膜封闭,及时将其中的水分进行排除。
        2.6物理旋喷处理
        旋喷注浆处理,操作原理:在软土基部插入喷头,一边缓慢提升喷头,一边高速旋喷,自下而上填充加固物质。该种方法的应用,提升旋喷地基的横切硬度,有效稳固地基,提升地基的整体强度。可用的旋喷浆液,有:水泥浆、粘土浆、粘土水泥浆、聚氨酯类等等。
        3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:
        [1]何正恒.水利施工中软土地基处理技术的分析[J].绿色环保建材,2020(2):242.
        [2]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].技术与市场,2016,23(1):85-86.
        [3]杜婷婷.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].四川水泥,2020(1):278.
        [4]赵厚岭.关于水利施工中软土地基的处理技术分析[J].决策探索(中),2019(12):64.
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