徐娟?荊冠馭
摘 要:在我國水利工程施工中,軟基是常見的地層結構,實際施工中存在著一定的困難,應重視加固技術的應用。基于此,本文詳細論述了水利工程軟基處理方法,并提出了相應的質量控制措施,以供參考。
關鍵詞:水利工程實施;軟土地基;處理技術
在水利工程建設中,軟土地基是一項重要影響因素,決定著工程的穩定性和安全性,因此,必須作為施工中的重點。在軟基由于含水量大、承載性差、土質疏松等,會引發沉降現象,降低水利工程填土施工密度,降低工程的耐久性。因此,實際施工中,必須結合實際情況,把握工程的特點,從各個方面入手,改進與創新施工技術,有效治理軟土地基,推動我國水利工程的建設與發展。
1 軟土地基的特點
第一、觸變性。在遭到破壞后,軟土會由固態轉變為流動狀態,觸變性極其明顯,會降低地基的穩定性。第二、低透水性。水利工程施工中,往往需要耗費大量時間排水固結,沉降時間長,透水性能差,縮短了水利工程的壽命。第三、高壓縮性。軟土地基的沉降與其壓縮系數呈正比關系,數值越大,沉降越明顯,越容易變形,因此,如何克服這一難點,也是施工重點考慮的問題。第四、沉降速度快。軟土地基的沉降速度會受外在負荷的影響,在相同的地基條件下,外在重量越大,沉降速度越快,影響了軟基的實際施工。第五、不均勻性。軟土地基中,微小顆粒和高分散顆粒是重要組成部分,在受力量不同的情況下,沉降情況也存在差異,甚至導致工程出現不同數量和形狀的裂縫,帶來或輕或重的損害。
2 水利工程軟基處理施工技術方法
1)填墊層法。如果土層厚度較小,使用填墊層技術效果較好,先將軟土清除,之后填充卵石、砂石等堅固的材料,密度大、性能穩定、承壓性好,適應性較強。由于熱脹冷縮,軟基土質會受到一定程度的影響,這項技術能夠降低負面危害,實現地基的穩定。需要注意的是,必須選擇強度較大的材料,可以根據工程和施工區域的實際情況進行選擇,施工前應清理周邊雜物和區域內的積水,避免在施工中影響材料性能或者阻礙施工進度。為增強施工的合理性,可以制定出完善的施工方案,依據現有的施工制度有序進行,提高施工效率,保障施工質量。
2)強夯法施工技術。強夯法指的是利用重錘,在一定高度自由下落,對土層進行夯實,在重力作用下對土層進行擠密,提高土層密實性的方法。在粘性土、砂性土與雜填土地基中,強夯法應用的較多,通過連續夯擊或者間歇夯擊,使地基的承載力得到有效提升。放樣后,確定強夯機的位置,對準夯擊點,在設計高度下落夯錘,之后連續提升夯錘,到脫鉤落下后停止,根據現場試驗,確定夯擊深度和夯擊次數等數值。并根據工程需要通過現場試驗以確定夯實次數和有效夯實深度。夯擊錘應平穩下落,如果出現30°以上的傾斜現象,應使用推土機推平夯坑,之后進行后續的夯擊工作。各遍夯擊時間間隔確定后,應對最后2擊的平均夯沉量進行測量記錄,一般應小于100mm,并觀察地面的變形情況。如果夯坑和夯擊場地存在積水,應加強排水施工,晾曬積水地段,防止彈簧土的出現,保障施工的科學性。
3)化學固結法。化學固結法技術包括三種,分別是灌漿法、高壓噴射注漿法和深層攪拌法。灌漿法指的是利用液壓,在縫隙中填充漿液,漿液固化過程中,能夠改善軟基的物理性質,強度得到保證。高壓噴射注漿法大致操作與灌漿法相似,只是利用高壓氣流進行灌漿,增強地基的穩定性。深層攪拌法指的是借助深層攪拌機械,強制拌和固化劑和軟土,使軟基得到固結。相較于其他施工方法,化學固結法的成本較高,但能夠實現相對理想的效果,使軟基的沉降現象得到有效控制。除了水泥漿液外,硅酸鈉溶液也常常用到,可以進行硅化加固,主要分為單液硅化和雙液硅化兩種。單液硅化借助帶孔的金屬灌注管,加壓后,將硅酸鈉溶液注入到軟土層中;雙液硅化是在軟土層中分別注入氯化鈣溶液和硅酸鈉溶液,在物化作用下,在溶液能夠與泥土顆粒膠結在一起,最終加固軟土地基,提高滲水性能。硅化加固法能夠改善軟土的滲水性,增大泥土顆粒的半徑,減小土壤空隙,實現地基的加固。
4)排水固結法。排水固結法指的是借助相應的排水設施,將軟基中的多余水分排出,減小軟基的孔隙比、提高強度和固結能力的一種常用方法。軟土地基排水固結主要有兩種排水方式,第一種是將砂井或者水管等設置在軟基中,必須是豎向排水體,由于工程本身的重量,加載之后排出孔隙中的水,有效加固地基。第二種是堆載預壓排水,在施工前先加載預壓軟土地基,壓力值大于規定承載度后,軟土中的孔隙水會有效排出,提前沉降和固結軟土地基。排水固結法可以有效地解決施工后軟土地基的沉降問題,被運用來處理飽和與軟弱的軟土地基,但并不適合用于滲透性極低的泥炭土地基。
5)噴粉樁施工技術。在軟基加固中,噴粉樁施工技術相對新穎,借助群樁原理來處理軟基。施工前先測量區域的地質數據,對比室內配比結果,設計噴粉樁樁位等,形成完善的施工方案,充分了解施工場地的實際狀況。之后清理場地,包括雜物、垃圾、樹枝等,回填低洼區域,可以使用碎石鋪墊松軟區域,保證施工機械能夠在施工期間合理運轉,滿足整個過程的施工需求。在噴粉樁施工前,應先進行試驗測量工作,確定鉆進頻率、攪拌頻率、單位時間、積累噴入量等施工參數,同時結合施工圖紙,詳細了解底層深度與實際測量數據,確定出最終的噴粉樁長度。
3 水利工程軟土地基處理注意事項
第一、施工前,應加強數據的收集和處理工作,經過全面整合與分析,對比之后選擇最佳的施工技術,基于最真實的數據,保證施工方法的針對性,保證施工合理有效的進行。施工團隊需要對各項數據進行對比,分析數據的內在關系,為后續施工技術的應用奠定基礎,保證技術能夠適應當地實際情況。
第二、選擇好技術后,應詳細分析與規劃地基處理過程,綜合分析地基承載力、施工影響因素等,排除潛在的負面因素,制定預防性方案,消除施工安全隱患。同時,應確定地基土壤的水熱化和剪切力情況,得出相關數據,在此基礎上,設置出科學完整的施工方案。
第三、實際軟基處理過程中,應重視季節的影響,尤其是天氣狀況,比如遇到降雨天氣,應停止施工,或者在施工前以前關注,避開雨季施工,避免延緩施工進度或者降低施工質量。需要全面把握季節規律,做好施工規劃,科學有序進行施工,保證達到預期的效果。
第四、測量并核算軟基具體面積,確定施工人數、施工期限等,并挑選合適的施工材料和機械設備,做好施工前的檢測工作,保證施工過程中能夠順利使用,發揮出自身良好的性能。另外,應從全局出發,不能只重視局部處理,降低施工中的不安全因素,在規定工期內按質按量完成施工任務。
4 結語
綜上所述,在水利工程施工中,軟基處理是一項重點,施工方應引起高度重視。施工前,應高度重視土壤、水文、人員等因素,在全面整合的基礎上,選擇針對性的施工方法,實現軟基的加固處理,增強軟基的堅固性,提高最終的承載力。另外,應做好數據的收集和處理,控制季節影響,詳細規劃分析,保證施工的針對性與安全性。通過一系列綜合措施,發揮出施工技術的最大效果,便利周邊居民的日常生活,更加方便快捷的用水。
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