王傳元 徐海林
摘要:水利工程對于土地的地基建設比較重要,針對于不同的地基,應開發出相應的技術。其中,以軟土地基為基礎開發出的新型技術,為我國的水利工程建設起到了重要作用。文章主要對水利工程中軟土地基的處理技術進行了相關的分析和研究。
關鍵詞:水利工程;軟土路基;處理技術
水利工程施工是一項系統性的建造過程,期間涉及到的人力、物力以及技術、方案眾多,其中軟土地基的處理技術就是一項非常重要的施工技術,其不僅能夠有效增強地基的穩固程度,同時還能夠科學的減少施工完成后的不均勻塌陷。文章主要是從幾個方面闡述了水利工程施工中軟土地基處理技術具體的施工技術方案需要我們根據工程建設的綜合需求以及軟土地基的相關條件來有針對性的研討與最終制定。本文旨在與相關專業的學習、研究人士以及相關行業從業人士進行學術上溝通與交流,同時也希望大家給出更科學、合理的建議,以促進本人不斷實現理論知識層面的提高。
一、軟土地基的特性
對于水利工程建設來說,軟土地基是“有百害而無一利”的,特點主要有強度低、孔隙高、含水量大以及強度與抗剪度低等。軟土強度通常在正常土層的1/2甚至更低,軟土的含水量達到35%左右,孔隙比等于或大于1,抗剪度小于35kPa。此外,軟土的承載荷重也是極低的,且固結速度很慢,嚴重影響到水利施工的進度與質量。因此,在進行水利工程建設時,要對施工環境進行嚴格勘察,及時處理軟土地基,提高其強度與承載能力,保障水利工程的順利進行。
二、水利施工中影響軟土地基處理技術選擇的因素
對水利施工中影響軟土地基處理技術選擇的因素進行分析,有助于我們因地制宜選擇最有針對性的處理技術,從而更好地保障水利工程的整體質量水平。
1、工程的具體要求和質量標準
水利工程的質量標準會因為工程的具體用途和建設等級不同而存在一定的差異,比如說國家級的水利工程和鄉鎮農村水利工程在用途和建設質量標準上就存在一定的差異。雖然說水利施工中軟土地基處理的越完美越好,但是我們還應該從工程質量和造價等這些方面進行綜合性的考慮,也可以說是我們通常所說的工程的性價比。
2、施工時間限制
工程的建設工期也是我們在施工中重點考慮的事項,畢竟我們要在最合適的時間內完成工程的建設。比如說,采用添加劑法和重壓法處理軟土地基時,我們應當考慮添加劑的反應時間和重壓后的沉淀時間。如果施工的時間過長就會影響工程的整體工期,因此說,施工的時間往往也是影響我們選擇那種施工技術的重要影響因素之一。
3、軟土地基的施工總量
軟土地基的施工總量也是影響軟土地基施工技術選擇的影響因素之一,如果工程量較大,這個時候如果采用換填法來處理軟土地基就需要投入大量的人力、物力,從而直接造成施工成本的大幅度上揚。如果軟土層較厚,我們采用重壓法則不能保證軟土地基底部的穩定性和堅固性等。
三、施工過程中的軟土地基處理技術
1、排水固結法
在水利項目的建筑中,軟土土體經常會在沉降和穩固性方面碰到一些情況,這就必須要使用排水固結的辦法來解決。排水固結,是由兩部分構成的,施加壓力和排水,這里的排水體系是使用土體本身滲漏水的特點,在土體中裝置一些排水設備,利用這種設備解決排水。在策劃的建筑中,一般是由兩種設備構成,沙井和水管排水。
2、振動性水沖法
使用振沖設備的一些設備用來解決一些相關的問題。振沖設備的形狀,有一個能上噴以及一個能下噴的水孔,工作原理是利用沖擊力和本身設備的振動力,先對土體進行打孔,再把泥土和砂石等灌入到之前打好的孔內,之后把孔內的物質分層進行壓實,能夠使土體更加穩固。假如是利用振動的水沖方式穩固土體時,一般會在最開始的不排水,抗剪應力要在20kPa以下,確保不能低于這個強度。
3、換土法
在水利建筑中,碰到的土體是軟土土質,并且軟土的厚度不是很厚,就可以使用水泥、沙土、灰土把原來土體中的軟土進行代替,之后開展水利建筑,要確保更換后的土層達到有關的手段標準。一般來講,由于使用沙土更換原來的軟體,支出的費用高,并且存在滲漏的情況,因此大多在本地找需要的材料,使用泥土進行回填,能夠有效的防止滲漏的情況,并且還能夠減少了相關費用的發生。選擇回填的泥土一定要具有較好的密實性,在回填之后,要立即進行壓實,能夠形成一層較好的負載重力層,最后出現的土體承載重力的能力能夠增加。為了避免土體走形以及不穩固的情況出現,在回填土填好之后立即分層開展壓實。
4、旋噴法
這種方法可以將地基的承載能力予以提高,其本質就是利用一種旋噴機來產生一種旋噴柱,進而來達到一種將地基予以加固的目的,利用這種旋噴機來定向的噴射,最終形成連樁以及連續墻致使地基的防滲。高壓的噴射水泥其固化的漿液能夠與土體相混合,并在這個基礎上進行凝固并硬化,然后形成一種旋噴柱。它是通過一種注漿管來進行打樁,而這種注漿管能夠按照一定的比率與速度進行旋轉。利用這種選噴發來形成的這種樁與加固的土層相比較來說,其特點就是具有的強度比較高,壓縮性比較低,這樣就可以用來加固細沙土以及軟粘土,但是對于有機成分含量較高的一些土層不能夠形成好的效果。而土層如果是其有機成分含量非常高,那么在實際中就要將這種方法完全排除。
5、加筋法
在軟土土體中,土質中的顆粒常常會出現位置移動的情況,就必須要把抗拉性強的物質填入土中,抗拉性強的物質和土顆粒之間會出現強摩擦力,憑借摩擦力的作用土顆粒會和這種物質結合成一體。這樣一來,兩者的穩固性有了很大的提升,并且走形的可能性也變小了,最后土體的情況就能夠達到建筑的相關標準了。除此之外,在軟體的上層鋪設一層砂子,再把一些工程用料鋪設在砂子上,假如工程物料受到拉力,能夠調整砂子的受力狀況,可以在很大程度上降低沉降的可能性,進一步提升土體的穩固性。
6、灌漿法
把一些能夠凝固的液體利用各種方法,比如說氣壓法以及加壓法等,注入進地基與建筑物相結合的空隙中或者是注入進土層中。在灌漿的過程中,往往是采用粘土漿、水泥漿等以及一些其他的相關化學物質,比如說硅酸鹽以及聚氨酯等材料。對于這種方法,就一般會適用于淤泥的軟土地。
7、樁基法
如果軟土層比較厚、分布的面積比較廣、含水量比較高,那么就可以用不著這種方法來對其加固處理。對于早期的一些樁基,一般是利用砂石來做水泥樁,但是隨著樁基技術的不斷發展,這種水泥樁已經慢慢的被淘汰,而預應力管樁以及鋼筋的混凝土樁已經在不斷得到應用。
這種樁就具有質量高、成本低、承載力強以及方便快速的進行施工等特點。此外,還有加筋加固法、硅化加固法以及強夯法等等,這些都已經在不斷的發展著,增加了對軟土層的應對措施。
綜上所述,在進行水利工程的建設之時,有非常多樣的軟土地基處理形式,作為施工單位一定要根據施工中的實際狀況對各種方式進行合理選擇,從而使軟土地基處理的效果得到有效保證。
參考文獻
[1]孫國靜,王寒芳,趙攀.對水利施工中軟土地基的處理技術分析[J].河南科技,2013(03).
[2]肖明志,高顯東.水利施工中軟土地基處理方法[J].水利天地,2008(08).
[3]郭健輝.關于堤防工程中軟土地基的處理的幾點思考[J].科技致富向導,2011(21).
[4]吳燕,薛大偉,鄭青偉.水利施工中軟土地基處理技術綜述[J].河南科技,2012(13).