水利工程施工中软土地基的处理方法周志华

水利工程施工中软土地基的处理方法周志华

1.河北省石津灌区管理局深州管理处2.河北省石津灌区管理局杏园管理处

摘要:水利工程是一项基础性的社会工程,其在建设区域方面具有一定的特点,通常来说,水利工程都处于河、海等湿度较大的区域,而这一特点也直接决定了其地基构成以软土地基为主。因此从很大意义上来说,处理好软土地基问题,就可以为水利工程的整体质量提供保障,如果处理技术不当,则会使得软土地基的危害性展现出来,造成极其恶劣的消极影响。

关键词:水利工程;软土地基;技术

软土地基在水利工程建设过程较为常见,为了保证水利工程质量,必然要加强软土地基处理水平,从而才能为相关工程顺利开展奠定基础,本文结合有效的技术研究,深入工作实际,有效的阐述了软土地基特点与技术应用的重要性,同时也分析了具体的技术应用途径。

1软土地基地质特点

软土地基,是指土壤成分主要是由软土组成的地基,因软土地基具有水份含量大、孔隙较大、土质疏松、压缩性高和抗剪强度低等特点,若在施工时软土地基未适当处理,必定会造成地面变形,对水利工程整体质量产生巨大的影响,所以,对软土地基处理技术作深入研究非常有必要。软土地基主要特点概括如下:①不均匀性。②孔隙大。因软土所含水份高,软土的孔隙是一般土孔隙的1.3倍左右。③软土地基的触变性好,灵敏度强,其受到破坏后,很容易由当初的固态形状变成稀释的状态。④透水性弱。在坚直层面来看,软土的透水性微乎其微,不利于排水固结施工。⑤沉降速度快。⑥压缩性非常高。建设在地基上的建筑沉降大小,随着地基所受压力的变化而变化,压缩系数数值越大,沉降越明显。当软土地基所受压力达到或超过压力点0.1MP时,软土地基就会出现沉降或突然塌陷,影响工程施工。

2软土地基处理技术的重要性

在进行实际施工时,软土地质的影响力较大,对工程的稳定性具有较大的干扰。相比于传统土壤,其具有较为特殊的性质,在施工中需要添加大量的掺和剂,根据土壤自然特性,采用针对性措施提升地基的稳定性。在实际施工中,软土地基的特性导致其具有较差的排水性与较弱的承载能力,因此需要经过科学设计保证地基强度符合水利工程的基本强度要求。除此之外,需要在施工中根据工程目标要求、工程使用需求、工程建设标准、实际地理环境、交通运输状态等对软土地基进行严格处理,进而保证地基质量达标、稳定安全、延长其使用周期,并保证工程顺利进行。

3水利工程软土地基的处理技术

3.1换土法

在水利工程施工阶段,某些土层本身比较潮湿松软,这些土层在经受外界压力时十分容易变形,不利于进行施工。因此,需要将原有的土层换掉,或添加其他土层,压实以后进行施工。为进一步提高松软土层的承载能力,可以在添土的过程中,添加碎石或其他碎渣之后压实处理。某些软土层中含有的水分较多,因此在压实的过程中可以适当排出水分,也能达到增强地基稳定性的目的。压实过程需要注意,在对不同位置进行压实时,需要严格控制密度和力度,保证不会因压力过大而造成部分位置坍塌或凹陷程度过大等问题。这种技术的优点是整体工艺流程简单,造价低廉,易操作,因此应用广泛。

3.2强夯法

强夯法应用范围非常广泛,不仅适用于水利工程项目,也适用于公路及铁路的路基,还可以用于工业、民用建筑项目。由于这种处理方法特别简单、加固效果好、应用成本较低,被广泛应用于各类工程项目。方法:使用10~40t重锤,对地面进行不断冲击,使地面下降10~40cm。第1次夯实完成后,要整理并平坦施工场合,施工前可以测量夯前锤顶高程,起重机就位,将夯锤放回原位,预先设计一定高度,将夯实锤吊上去,打开脱钩设备;先放下夯锤,再放下吊钩,测量一下锤顶高度;如果发现被夯实坑底处出现不均匀现象(如歪斜等),及时整平坑底。但必须指出的是,含水量>60%、粒径>0.005mm的黏粒等占1/3以上的地基不适用此种处理技术。

3.3排水固结法

排水固结法是立足于软土地基透水性的处理技术,对于缓解软土地基的沉降状况、提高软土地基的稳定性具有重要作用。排水固结施工需要依托于一个稳定运转的基本系统,系统主要划分为加压系统、排水系统两个部分,是充分利用软土地基透水性的现实手段。真空预压重点在于使得软土地基中形成一种真空状态,提高地基的稳定程度,主要是通过铺设砂垫层、埋设垂直排水管道、使用膜封闭、埋设吸水管道、使用装置抽取空气一系列复杂的作业操作来完成;降水预压方法则重点在于排除软土地基汇总的水分,降低软土沉降的程度;超载预压的阈值问题仍然亟待在实践中加以优化;联合加压法则是综合几类加压技术形成的处理方式。在实践过程中,需要依照工程的实际情况加以确定。

3.4深层水泥搅拌桩施工技术

该技术也是当前广泛应用于软土地基处理作业中的重要技术,尤其是在粉土、淤泥土的作业中展现了较高的应用价值。这一技术的核心在于固化剂的应用,而水泥则是固化剂的构成基础,在施工过程中采用机械化的搅拌设备对于水泥及软土进行搅拌操作,使得其实现有效混合,在这一过程中,软土的硬度得到了很大程度的提升,可以适应后续应用强度及荷载力的要求。在深层水泥搅拌作业前,应当做好前期的准备工作。由于这一技术的应用核心在于材料的强化,为了有效避免杂质的混入,必须尽可能保证施工现场的清洁度,重点打扫干净现场的杂物,并根据实际状况对于施工场地进行适当平整;同时,要对水泥的质量进行抽检,确保其型号、种类均与施工要求相符,严格杜绝问题水泥进场;除此之外,还需要对于机械设备的性能进行检验,通过试桩确保机械设备符合作业要求,方可以开展正式施工。在施工阶段,要严格依照标准化的施工要求,还需要切实保障管道的畅通程度,在正式开钻之前组织专人对于管道进行疏通;要特别注意保证水泥搅拌桩体的垂直程度,并重点关注成型搅拌桩的质量检查工作。

4软土地基处理技术的注意事项

一是水利工程施工阶段,首先需要根据所获得的数据,利用科学的方式进行比对,在有准确数据比对的前提下,选择最佳处理技术。对比数据的筛选与获取都至关重要,一定要严格按照实际进行数据采集,才能为后续的技术选择提供重要的数据保障;二是在选择好相应的处理技术以后,对于软土地基的处理过程要十分明确。首先,考虑软土地基的承载力;其次,利用给出的方法,分析可能存在的影响因素,通过数据比对的方式,将所有的外界因素排除。其中,需要注意的是软土地基的水平剪切力和土壤热化数据;三是水利工程施工阶段所采取的软土地基处理技术,要事先做好季节的掌控,根据不同的搅拌桩要求,合理控制深度,避免因季节因素而造成无法完成施工问题。在进行深层搅拌桩处理过程中,要严格遵循季节的规律,时刻关注因季节而导致的外界条件的改变,降低外界影响。四是对需要改善的位置进行实地的勘测和数据收集,在准确了解特殊地形地貌的数据以后,利用专业的数据分析技术,模拟出特殊的软土地基处理方法,反复核准比对以后,选择成本投入最少且效率最高的软土地基处理技术,以达到经济节约和环保的目的。

5结语

水利工程中软土地基有很多种处理方法,但是不同方法的成本和造价各不相同,在水利工程软土地基的具体施工过程中,必须要根据其实际情况来选择与之相应的处理技术。为了提高地基的整体性,减少地基的变形,有必要根据水利工程施工的实际情况,正确地使用软土地基处理技术,从而为水利事业的发展做出贡献。

参考文献:

[1]魏明磊,王林,李晓村.水利工程施工中软土地基处理技术研究[J].科技风,2018(34):205.

[2]任思键,赵明雨.水利工程施工中软土地基处理技术要点浅谈[J].时代农机,2018,45(10):220.

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