水利工程施工中软土地基处理技术探讨王一凡

水利工程施工中软土地基处理技术探讨王一凡

王一凡

济南信源工程项目管理有限公司250000

摘要:软土地基的处理在水利工程的各项施工中属于最基础的环节,为了水利工程能够顺利施工,必须在施工之前做好各项工作,特别是地质勘察工作。虽然我们现在有很多先进的软土地基处理技术,但在实际应用过程中还需要对水利工程的实际情况进行细致的勘察分析,选择最适宜的软土地基处理技术。本文先介绍了软土地基的概念和基本特性,再给出了具体可行的处理方法,减少了施工过程中的不利因素,促使工作顺利的开展下去,极大提高工程的效率和质量。

关键词:水利工程施工;软土地基;处理技术

1软土地基概念及特性

软土地基主要是由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭及松散砂等土层构成,稳定性差且容易发生沉降。软体地基一般有以下的特性:

(1)触变性。触变性是指软土在未受到破坏之前,一般呈现出固态的形态,一旦软土地基遭到破坏,就会由固态性变为流动状态。

(2)低透水性。软土地基的透水性很差,在工程建设中,需要较长时间来做软体地基的排水固结。因此,对于软土地基的排水估计作业需要花费大量的精力,且建筑物的沉降时间长,大都在10年以上。

(3)高压缩性。软土地基受到高压的影响,压缩系数的数值越大,软土地基上的建筑物就越容易发生沉降。当垂直压力达0.1MPa时,地基会因压缩产生变形,进而导致地基上的建筑物出现较大的沉降。

(4)沉降速度快。软土地基上的建筑物的沉降速度会随着负荷的增加逐渐加快,在相同的地基条件下,建筑物越高沉降的速度就越快。

(5)不均匀性。软土地基的主要组成部分是微细的颗粒和高分散的颗粒,两者的土质密度不一样,建筑物的受力情况不同,沉降时的受力情况也不同,这种不均匀性常常会导致软土地基上的建筑物出现大小不一的裂缝,甚至出现严重损坏。

2水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素

进行软土地基的处理技术的选择时,由于不同的水利工程的实际情况不同,影响因素也有很多,包括时间、环境、标准、施工总量等方面。进行软土地基处理技术的应用的影响因素的勘察,能使技术人员选择出更适宜的处理技术,以保证处理后的地基的各项参数符合工程要求,并且保证工程按期完工,为工程质量提供保障。

2.1施工时间

施工工期是施工人员在进行工程施工时需重点考虑的一个因素。应根据工程实际施工情况和水利工程性质合理设定施工工期,并在施工过程中对其进行充分的考虑是确保工程在规定时间内竣工的重要基础。对于软土地基采用不同的处理技术需要的时间存在一定的差异,例如,采用重压处理技术和添加剂处理技术时,重压后的沉淀时间与添加剂的反应时间对施工工期具有重要的影响。如果软土地基处理时间较长,会对整个工程的施工工期造成影响。因此,在选择水利施工软土地基处理技术之前,应对施工时间予以充分的考虑。

2.2施工环境

施工环境对水利工程施工也有非常大的影响,特别是地理环境。由于水利工程大多较分散,每项水利工程所处的地理环境都有着非常大的差异,而地理环境不同对施工技术的要求也存在各种差异。水利工程实际施工过程中,特别是在软土地基的施工过程中,施工人员应对工程及其附近地理环境进行充分的、综合的考虑,以选择出最佳的软土地基处理技术。

2.3施工总量

当软土地基施工总量较大时,若选用换土处理技术就需要投入大量的人力、物力和财力,进而直接造成工程成本的大幅增加,不符合经济性原则。当软土地基土层较厚时若采用重压法,软土地基底部的坚固性、稳定性等将无法得到可靠的保证。可见,软土地基施工总量也会影响到其处理技术的选择。

3软土地基处理技术方法

3.1换填管理法

将软土进行更换,然后在表面重新压实,保证其具有一定的承载力,满足工程建设的要求。在更换土壤的时候要选择合适的材料,它直接决定了地基的效果,所以一定要根据实际情况而定。要保证具有抗剪的能力,不会因为受到外力而发生变形的情况,有良好的防渗水功能。为了节省成本,填充的材料要在施工现场的周围选择,这样可以做到就地取材从而实现最优化的经济效益。

3.2排水固结法

该方法可以分为两部分:排水和压力。根据压力方法分为四种方式:①预压法;②真空预压法;③沉淀预压法;④组合压力法。采用这种方法首先要计算出建筑物的重量,在施工前对其进行加压从而减小土壤之间的缝隙,达到很好的凝固作用。要根据土层的渗透性安装排水装置,目前最常用的就是两种设备:①塑料管;②排水孔,都可以达到良好的效果。

3.3注浆加固法

注浆加固法是为了改善地基土体的物理性质,使地基更加牢固,所以,向地基的土体中注入可以同化的浆液。

(1)渗入型注浆。这种方法主要用于存在很多的裂缝或孔的地基,主要是把浆液慢慢地渗入软土地基的裂缝或孔中,使它们结为一体,以保证原来的地基结构不会受到损坏。

(2)劈裂灌浆。当灌浆的压力变得很大时,浆液就能抵制地基的力量和土体的力量,土体就会容易损坏,然后使原本不能使用本方法的土体能够使用,浆液的范围也会扩大软基也会被合理的处理。

(3)水泥搅拌法。水泥搅拌法是当前我国水利工程施工中对软土地基的处理使用的最多的方法,将水泥与水混合成泥浆,以此作为一种固化成分与软土进行混合搅拌,提高软土地基的稳定性和受压能力。在使用水泥搅拌法的时候,要先将施工范围进行清理工作,防止在与软土进行搅拌时带入其他物质。选择固化能力强的水泥按照一定的比例与水混合成泥浆。

3.4化学固结法施工技术

化学固结法包括灌浆法、深层搅拌法及高压喷射注浆法3种。灌浆法是用气压、液压或电化学原理,把某些能固化的浆液注入天然和人为的裂缝或孔隙,以改善软土地基的物理力学性质。深层搅拌法就是软土地基中搅拌掺入各类固化剂,使软土固化,深层搅拌法也是一种通用的地基加固方法。这3种方法本质上都是利用石灰、水泥等材料作为固化剂与地基深处的软土进行粘合,使得深层的软土硬化,加强软土地基的承载能力,减少软土地基的沉降,提高整个软土地基的承载能力。与其他的施工方式相比,化学固结法的施工成本相对较高。

3.5井点降水法

这种方法可以有效的保证降水效果而且成本较低,可以在较短的时间内迅速完成。为了能够达到预期的效果,在施工之前先对设备进行全面的检查,开挖沟壑时安装沉淀设备,然后铺设管道做好连接工作。抽水应该是一个持续的过程,中间不能出现停止的情况,过程中要注意观察周围的情况,及时的对抽水做出相应的调整。工作完成之后做好整理,便于后续工作的开展。

3.6加筋法

如果发现软土地基的沉降量较大,就应该采用加筋的方法,这是因为在建设的过程中,摩擦会降低土壤里面材料的稳定性,钢筋抗拉强度材料加入到土壤里面可以有效的减少承受的压力,形成一个坚定稳固的基础。这种方法在达到要求之后还可以完成排水工作,与地基承载力变为统一,这种人为操作的方式能够起到良好的效果,保证地基具有很强的承受力。

4结语

地基是整个工程的关键所在,目前,我国在软地基的处理上还没有实现彻底完善,尚存在诸多问题。所以水利工程的施工中软土地基的处理方面仍需提高,特别是在不同的施工情况下要对处理方法进行改进,才能整体提升水利工程的施工质量。

参考文献

[1]水利工程施工中软土地基处理技术的思考[J].黄国华.黑龙江水利科技.2017(12)

[2]对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].唐椿茗,李唯榕,桂心宏.科技创新与应用.2017(27)

[3]水利工程施工中软基处理措施分析[J].孙德亮.科技创新与应用.2016(08)

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