張海寧 侯玉超
摘要:在水利工程施工中,要全面考慮水利工程建設相關因素,根據施工具體情況確定施工方案,提高軟土地基建設質量,保證軟土地基的承載力和穩定性。因為不同的處理方法各有優缺點,所以施工單位必須要結合實際施工,選擇合理處理方案,根據水利工程施工要求進行施工。
關鍵詞:水利施工;軟土地基;處理技術;應用
1 引言
軟土地基是水利水電工程施工中常見的一種地基形式,由于其特殊性,處理不當時極易造成地面建筑物發生沉降,嚴重影響到工程的安全、質量以及后期建筑物的使用功能。在水利水電工程施工中,采用合適的地基處理技術提高軟土地基的性能對于確保水利水電工程施工的安全質量具有重大意義。
2 水利工程軟土地基特點分析
2.1 地基強度低
水利工程軟土地基由于組成成分本身的特性,導致其本身存在著一定的問題,進而會導致軟土地基強度比較低,如果水利工程的軟土地基強度不夠高,就會導致水利工程地基出現諸多問題,比如發生裂縫以及坍塌等事故,從而影響到水利工程的進程,甚至還會存在著質量和安全隱患。
2.2 地基透水性差
水利工程的軟土地基本身含有淤泥成分,軟土地基在進行處理的時候往往需要排水,所以要求軟土地質本身必須要具有透水性,但是,軟土地基本身還具有一定的黏性,排水性比較差,從而會影響到軟土地基排水的有效性,甚至還會直接影響到軟土地基的穩固性和安全性。
2.3 土質分布不均
軟土地基成分比較多,不同的土質給地基構造帶來了不同的影響,地基各個部位土質密度并不均,從而會影響到地基的強度和硬度,還會導致整個水利工程的承壓能力受到了局限,不同程度上增加軟土地基處理和建設工作的難度,最終影響到水利工程的質量和安全。
2.4 地基壓縮性高
軟土地基本身具有一定的特殊性,其本身的特殊性影響到整個水利工程地基的強度,由于地基工程強度比較低,由此導致地基本身具有較高的壓縮性,水利工程進行建設的時候往往會受到工程體壓力的影響導致地基所承受的壓力不斷地變化,因此容易引發塌陷事故的發生。
2.5 沉降頻率高
軟土地基具有較強的壓縮性,由此導致軟土地基的沉降頻率比較高,多年的實踐經驗表明,隨著水利工程建設的快速推進,軟土地基承受壓力不斷地增加,沉降速度進一步加快,最終影響到工程建設的質量和進程。
3 水利施工中軟土地基處理技術的應用
3.1 旋噴法與灌漿法
①旋噴法是充分混合土體并用高壓噴射水泥固話漿液硬化后提升軟土地基的壓實度,因此施工人員要熟練掌握各項機械設備的性能,堅決避免出現滲漏等各種不良問題;②灌漿法是利用化學原理把軟土地基中的縫隙部位進注漿,灌漿漿液可以是聚氨酯類等化學物質,還可以是粘土水泥漿與硅酸鹽等,通常大多以閘室掏空處理;③化學加固法在水利施工中也有著廣泛的應用,它主要致力于讓軟土地基具備更強的承載力,這是建立在改善土壤特性的基礎上進行的,優點是凝固效果較好,需要格外注意的是要科學合理的選用化學試劑,因為劑量如果太猛就會腐蝕土壤。
3.2 排水固結法與樁基法
一方面,排水固結法的重中之重就是充分利用土層本身的滲水特性來裝置一些排水設備,一般在水利施工中應用最廣泛的就是水管排水與沙井,該方法通常大多適用于軟土地基下沉與安穩方面的狀況,充分發揮出加壓與排水的功效,切記要從具體施工環境出發并認真做好這項工藝,合理管控好排水的力度,避免使得土層出現干燥疏松的不良狀況。另一方面,樁基法具有承載力強、方便快速、成本低與質量高的優勢,該方法大多適用于軟土層含水量高、土層面積廣闊且深厚的情況下,但是隨著科學技術的發展進步,它已經逐漸被混凝土樁與鋼筋所取代。
3.3 加筋法與振動性水沖法
所謂的加筋法就是把耐拉性較強的某些工程材料埋于土層之中,二者間產生的摩擦力會加強材料與土層間的快速融合,這有利于提高地基的穩定性并同時減少地基的沉降度,還可以采取軟土上部鋪滿沙子的措施來進一步調節沙子的受力分布,盡可能的降低水利施工中軟土地基的變形幾率。所謂的振動性水沖法主要是對基礎開展打孔工作,再向內灌注砂石、泥土等并分層次壓實其中的物料,關鍵是要加強穩固,在施工前要優先選擇沖擊力與自身震動力相差不大的機械設備,還要有上下兩孔的噴頭,振動的水沖強度至少要在2萬Pa之上,促進水利施工的正常運行。
3.4 換土墊層法與預壓砂井法
在水利施工過程中,換土墊層法往往適用于軟土地層較為稀薄的情況,它主要更多的是用沙土、灰土與水泥來更換,對于回填的泥土要選擇一些壓密性較好的土層,旨在防止地基的變形與維護穩定安全性,它的缺陷就是滲透現象嚴重且成本耗損高,因此要遵循“因地制宜”的原則來就地取材,還要注意將那些回填土及時進行分層并壓實,務必要符合國家相關的技術要求。
3.5 強夯施工技術
水利工程在施工建設期間,強夯施工技術被廣泛應用在軟土地基施工中,大大提高了地基的穩定性,在水利工程地基施工中應用強夯施工技術時,要根據施工現場實際情況選擇施工的工具,通常要將夯錘吊到標準的高度上,使得下落力可以達到預期的目標,然后不斷循環應用強夯施工技術,就可以在次次下垂的過程中實現夯實軟土地基的處理,所以,我們容易發現強夯施工技術應用的優勢在復雜的軟土地基環境里面比較明顯的體現。
3.6 真空預壓法
該方法的目的是解決承受荷重不足的問題,而且省去堆載環節、節省堆載材料、縮短預壓時間,使用的設備和工藝也比較簡單,可開展大面積施工。主要施工工藝包括:先設置砂井,在地面上鋪設砂墊層,并用密封膜覆蓋同時隔絕空氣;然后用真空裝置通過裝設在砂墊層中的吸水管道將進入密封膜內的空氣排出,這樣膜內外就會產生氣壓差。此后,該氣壓差便會轉變為作用在地基上的荷載,減少地基受到剪切破壞。
4 結語
隨著時代的不斷發展,科學技術的前進推動著水利工程建設的前進步伐。水利工程施工過程中,地基的處理關乎著整個項目的安全和穩定,同時國民經濟具有長遠的影響。通過對軟地基的基本理論的深入了解,可以保證施工進度以及提高施工質量。
參考文獻:
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[2]解銀全,李超.水利工程施工中軟土地基處理技術探析[J].居舍.2018(15).
(作者單位:高密市王吳水庫運營維護中心1
高密市城北水庫運營維護中心2)