王丽
新疆睿博工程项目管理有限公司 新疆阿克苏 843000
摘要:水利工程的建设给国家和民众都带来了巨大的经济效益,并且在防洪、排涝、减灾、生态环境保护等方面也发挥出重要的作用,是国民经济和社会发展的重要物质基础。水利工程的建设对施工技术的要求较高,尤其是地基处理技术,若未能在施工中有效地提高地基的稳定程度,势必会使水利工程在使用后发生不均匀沉降、裂缝、坍塌等现象,严重影响水利工程的质量。随着我国建筑行业的不断发展,水利工程中的软土地基处理技术也在不断优化,只有在施工中根据现场的软土地基条件灵活地选择适用的处理基础,才能保障施工有序进行,保障施工人员的安全,提高水利工程的整体质量。
关键词:水利工程;软土地基;处理技术
引言
近年来,人们逐渐重视水利工程施工技术研究工作,在水利工程施工过程中,基础施工内容为地基处理,地基处理技术的有效应用,可提高水利工程的整体施工质量。当前,在对水利工程地基处理技术进行分析的过程中,需要掌握水利施工中软土地基处理技术的各项要点,并做好充足的准备工作,保证软土地基处理施工质量,为水利工程后续施工奠定坚实基础,推动我国水利工程建设的发展。
1软土地基概述
软土地基指软弱土层,这种土层会影响工程的施工质量。软土地基的孔隙比普通泥土的孔隙更大,含水量相对较高,易导致泥土内的颗粒出现胶结问题,无法进行夯实。软土地的压缩性较强,若未对软土地基进行有效处理,会降低地基的承载力、强度,影响后续工程建设进度和建设质量。
(1)灵敏度相对较高。
软土地基的高灵敏度主要表现为初变性较强,振动原状软土会破坏软土结构,降低软土强度降,导致软土成为稀释状,出现沉降、侧向滑动、基底面侧向挤出等问题。
(2)具有较低的透水性。
软土的抗剪强度为20MPa以下,透水性相对较低。在软土地基处理过程中,其地基排水工作难度相对较大,地基内的孔隙水压力相对较高,易导致地基出现沉降问题,且会延长建筑物的沉降时间。
(3)孔隙比相对较高。
软土地基的孔隙比重塑土孔隙高约20%~40%,导致在地基上施工时土质缓慢沉积过程较长,土质内的颗粒接触点易形成胶结,缺乏与重塑土类似的压密步骤,影响软土地基的承载力。
(4)软土地基的压缩性相对较高。
软土压缩曲线具有一定特色,初始阶段为平缓,压力超过某一值时,出现陡降段后将趋于平缓,再出现另一个陡降段。经过一定压力区间后,软土土样的压力曲线斜率将呈现较明显的突变到渐变特点。
2水利施工中软土地基处理技术
2.1排水固结法
该技术能有效改善因地基强度不足、沉降频率高而造成地基不稳问题,有效延缓地基沉降速度,在处理产水量较高的软土地基时具有较为显著的效果。该技术主要是在地基中增加加压和排水系统,实际工程中对地基进行加压的方式较多,如真空预压法、降水预压法和超载预压法等,主要针对软土地基的脱水能力较弱,加速地基积水的排出。真空预压法在水利工程中较为常见,将砂垫层敷设在软土地基表面,同时埋设排水管道,用封闭薄膜将其与空气隔开,再用真空抽气装置将薄膜内部空气抽出形成真空地带,从而实现加强地基的目的;降水预压法的施工工艺与真空预压法类似,并在其基础上为软黏土增设沙井和塑料,提高软土地基的排水能力;超载预压法虽然在软土地基处理中能取得较为显著的效果,但超载预压阈值的控制难度很高。
在实际施工过程中,施工单位应根据工程的实际环境和自身的建设能力,综合性的选择性价比最高的处理技术。
2.2换土垫层处理技术
换土垫层法是水利工程软土地基处理过程中较常用的处理技术,可在软土层厚度较薄的情况下进行应用。换土垫层法可利用灰土、粗砂、沙壤土、水泥土等,通过换填技术对软土层进行有效处理。在开展换土施工过程中,须对需要进行施工的土层进行压实处理,确保地基具有良好的持力,以改变原有软土层承载力较差的问题,提高地基稳定性、抗变形能力。在应用换土垫层处理技术过程中,应先彻底清除基础底面区域内的软土与不良土,利用强度较高、抗侵蚀性强、质地坚硬、压缩性较小、性能稳定的沙砾、碎石、灰土、素土、矿渣、煤渣等材料进行分层填充。与此同时,应利用机械设备或人工对填充材料进行夯实,增加填充密度,以形成牢固性、强度更高的人工地基。换土垫层法可有效扩散地基的基底压力,降低地基出现沉降的可能性,提高地基承载力,且可加速软土排水,消除膨胀土存在的胀缩问题,在软土浅层地基处理中的应用相对普遍。
2.3灌浆处理法
该种方式在实际工程应用中最为广泛,根据灌浆方式的不同,可细分为水泥搅拌法、硅化注浆法、渗入型注浆法和劈裂灌浆法。不同的灌浆方式适合的软土地基类型也各有不同,其中水泥搅拌法能适用于大多数常见的软土地基,并且经济性较好,该方式是将水泥泥浆和地基软土进行充分地搅拌,使其共同凝结形成水泥块,固化后的水泥能有效排除软土层中的水分,优化软土结构的稳定性,提高软土结构的承载能力;硅化注浆法是将以硅酸钠为主的混合液注入到软土地基内部结构中,使其形成固态结石,从而强化软土地基的密实度和承载能力等;渗入型注浆法多在软土地基有较多缝隙时使用,能在不破坏地基原有结构的情况下加强地基的综合性能;劈裂灌浆法则是对原有结构进行了大规模的改变,将水泥浆液灌入到人为劈出的缝隙中,从而加强地基强度。在施工开始前,应先对施工现场进行充分勘察,结合勘察结果合理的选择、配置不同强度的固化剂,并且根据软土地基特点选择合适的注浆方式,在施工中应对灌浆压力和单次注浆量进行严格的控制,确保固化剂的填充效果均匀密实,能有效改善地基强度和承载能力,从而使水利工程的基础结构具有更强的耐久性和安全性。
2.4桩基处理技术
桩基处理技术一般应用在淤土层较厚、无法进行大面积处理区域,桩基处理技术包括砂石桩、水泥土搅拌桩、木桩等。随着建筑行业施工技术的不断发展,钢筋混凝土预制桩成为当前水利工程软土地基处理过程中应用较普遍的方法。这种桩基利用人工或机械成孔,可在软土地基内灌入混凝土,混凝土放热、离子交换作用可有效改善桩基周围软土的性能,以形成具有较强承载力的复合型混凝土桩地基,可降低地基出现沉降的可能性,提高地基的承载力。桩基处理技术速度相对较快,成本投入较低,可确保地基处理质量。钢筋混凝土预制桩有利于抵抗水闸水压产生的水平荷载作用力,具有一定的水平稳定性。
结束语
在我国社会经济快速发展的背景下,应充分重视水利工程建设工作,保护生态环境、维护社会和谐。水利工程的规模较大,施工时间相对较长,在实际施工中各项技术存在较多的影响因素,如环境变化、季节变化等均会影响施工技术效果。为了提高水利工程的施工质量,应加强对软土地基处理技术分析力度,并探究对施工技术要点,根据当前较常用的软土地基处理技术,综合分析水利工程项目的具体建设需求,并科学选择软土地基处理技术。同时,应加强软土地基施工过程中各环节的控制工作,有效应用软土地基处理技术,保证水利工程建设工作顺利进行。
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