荆州市长江河道管理局松滋分局湖北荆州434200
摘要:随着科学技术的提高,现代水利建设越来越好,要求也越来越高。而水利工程中软土地的处理对于水利工程的建设成败与否也起着举足轻重的作用。水利工程软土地基处理得当,水利工程的结构强度得到保证,地基也才会稳定。为研究出有价值的对于软土地基的应对策略,本文依次介绍软土地基的特点,建设工程中处理软土地基的一些问题以及给出了一些有价值的改进方法和建议。
关键词:水利工程软土地基潜在问题处理方案
一、水利工程软土地基的概况分析
正确分析软土地基的特点是开始的第一步,做出细致具体的分析,有利于对后期提出对于存在的软土地基处理过程中存在的问题的正确处理方法,决定这水利工程建设的成败。
软土和普通的土土质不一样,一般的土壤含水量少、粘度小、压缩性也小。然而软度含水量比普通土质多了将近70%,而且渗透性也差,所以软土内部的水分也很难排出;同时粘度大,极易与水粘合,所以施工起来也不好操作;且软土压缩性极好,所以在用软土建设地基的过程中很容易造成地基不稳,结构强度大大受到威胁。在建设完成之后,地基固结时间也是一个很大的问题,软土固结的时间越长,地基的结构在强度方面的性能就会大大降低,抗剪能力也会随之下降,这样的话整个结构就会受到创伤,施工难度也会加大很多。
二、关于软土地基潜在问题的原理分析
针对软土的以上这些特点,分析这些特点是如何影响水利工程建设,从而找出更合理的解决办法。专家指出,在保持平衡的情况下地基才能够承受上面建筑的重量,并且保持结构的完整性。如果软土地基不稳,底层就会不平衡,那样对工程的结构伤害很大,同时可能导致坍塌。所以,要使得软土地基足够平衡才能承受整个工程的重量。
2.1天气对软土地基的影响。当遇到恶劣天气的时候,专家总会担心地基会不会受到侵害,因为暴雨对软土的影响极其大。在暴雨天气中,降水量极大,降雨渗入地基,软土遭受冲洗,造成水土流失,从而底层土壤分布就会不平衡,对结构造成损害甚至使工程坍塌。同时,强降雨的降雨强度极大,暴雨冲刷水利建筑,在软土地基中会出现结构裂缝,抗剪能力下降,到达一定程度时,抗剪能力不足以维持平衡,就不能对上面建筑起到支撑作用,水利建筑岌岌可危。
2.2温度变化对地基的影响。在建设工程的初期基层没有进行防冻保护,那么当寒冷的冬季来临的时候,由于热胀冷缩,基层结构会被冻裂,如此整个结构就会受到很大损害。当天气变暖,基层也会解冻,在解冻过程中整个结构会因为基层的影响而遭受到剪力,如此造成不可忽视的质量隐患和安全隐患。
不管是天气还是温度,它们对软土地基的影响都可以通过在开展工程建设的开始考虑到而避免。相关建设人员应该在开展工程建设任务时细心琢磨,找出最佳方案,避免这些问题,从而保证工程建设可以如期进行和成功建成。
三、水利工程软土地基处理方案
3.1换填处理。软土压缩性小,抗剪能力差,透水性又弱,这时我们可以把基层的软土换掉,换成稳定、可以支撑建筑的填土。首先把软土挖掉运走,然后根据具体环境换填正确的其他土壤,切记要根据不同应用特定的垫层材以达到最佳的施工效果。一般换填土由三层构成,首先是砂垫层,然后是素土与碎石垫层,最后是矿渣和碎石垫层。用这些碎石素土对基层进行填充,记得还要把垫层压实,这样地基就会稳定牢靠了。
3.2排水固结。软土含水量大从而导致地基不稳,这时我们可以因地制宜,把软土里面的水分挤压掉,以此使软土固结稳定。在施工过程中我们可以采用真空预压法,矿井法还有降水预压法。施工人员要根据软土的具体含水量进行方法选择,选择最好的处理方式对软土的排水有着极大的影响。当排水完成后,软土会固结,会变得坚固,成为合适的地基土质。
3.3堤身自重挤淤。在开展水利工程建设的初期,地基基层本身有一定重量,自身的重量会挤压基层土壤,从而可以排出软土里面的积水,降低软土的含水量,这对于软土的稳定性和强度至关重要。在堤身自重挤淤的过程中,我们可以在地基的上面放入适当多的石料,因为石料可以增加重量,达到更好的挤压效果。但是施工人员也要注意选用合适的石头,并不是任意的石料都适合。石料首先要性质稳定,且不容易风化,否则在石料回填的时候不能保证之后工程的安全性;然后石料的大小也有要求,我们要确保地基的稳定就要保证基层土壤的平衡,在使用石料进行挤压的时候,要尽量保证石头重量分布均匀,如此才能保证挤压的效果差不多。
3.4填土垫层。对于比较合格的软土,我们可以不采用这种方法,因为垫层法还是会增加资源的消耗。然后对于一些问题特别大的软土,我们最好采用垫层法,方便快捷且高效有质量和安全保证。具体方法就是对于一些含水量特别大、软度又大的软土,我们可以在软土的表面铺上一层隔离层,进行回填处理,这样的话,上面的建筑过程有了隔离层的支撑和保护,就不会那么容易遭受到基层软土的影响了。隔离层的材料我们一般都是采用人工处理过的碎石,因为这样的碎石保证了大小基本相同,这样才不会造成隔离层的分布不均匀;同时这种碎石有质量保证,不会在后期建成出现风化腐蚀等不良效果;并且这种碎石极好对基层进行填充,减小缝隙。在用这些碎石进行垫层的时候,要考虑到隔离层是否会影响下面软土的排水,一定要减小这种可能的发生,因为阻碍了软土排水,设置隔离层只会起到适得其反的效果。所以一定要把握好垫层的时间,方式,范围等。如果有需要的话,我们还可以往石料中加入一些化学试剂,因为这些化学试剂可以对隔离层的流动起到控制的作用,也可以对它的凝固时间起到控制效果,甚至可以对地基软土的排水起到促进作用。所以在选择化学试剂的时候要恰当合理,如此可以达到锦上添花的良好效果。
3.5垃圾清理。基层垃圾清理是必不可少的一步,因为垃圾的存在会使土壤之间出现缝隙,缝隙的出现对整体结构的稳定有着很大的破坏作用。这里的垃圾不仅仅是工业废渣,或是生活垃圾,也包括了植物的根系和表面出现的一些杂土。看起来植物根系很小对基层影响不大,但是杂草数量多,并且杂草根系还在,小根系就会越长越长,从而造成许许多多的缝隙,这会极大影响基层的稳定乃至后期整个工程的稳定。所以在施工过程中,相关指导人员和施工人员都要认真负责,细心处理好植物的根系。同时,基层表面存在一些杂土,所谓杂土就是那些和其他土壤不能相互粘合、质地又比较坚硬的土壤,这些土壤比较突出,不能很好的和其他软土相互粘合,如果不去除,那基层也会出现比较大的缝隙。所以,施工人员要认真分析土壤,把那些不好的杂土清理掉。当清理植物根系和杂土后,我们便能在基层上面铺设一层隔离层了。
3.6夯实土壤。上面我们采用的是自身挤压和加石料挤压,这里我们完成上面步骤就可以进行机械的大力夯实了。利用重量适中的机械设备,在基层上面进行反复碾压,直到土壤之间的缝隙尽可能小,至少要达到标准范围为止。基层土壤经过多次挤压,土壤之间的缝隙迅速减小,这个方法方便快捷高效,但是在操作过程中依然要注意挤压的范围和强度,土壤挤压的应该要均匀,整个基层的夯实力度大致相同,达到标准范围。
四、结语:
水利工程建设是大工程,最基础的就是处理好基础建设问题,软土问题的有效解决,可以极大的促进工程的建成,在建设过程中,相关人员要细心研究,把控好每一个阶段,这样才能保证工程的质量和效率。相信随着我国水利堤防系统的健全,水利工程可以更好的服务人民,走向更辉煌的未来。
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