陳曉曉 王海燕
摘要:隨著社會的發展與進步,人們對水利工程建設重視程度不斷提高,同時促進了水利工程的高效發展,提升了人們的生活質量。隨著水利建設項目的不斷增加,多數工程建設在軟土地基上,對工程整體質量與安全造成不利影響,為了有效提升其承載能力,就要采用軟土地基處理技術,提升地基質量,降低施工中的安全風險,促進工程的順利施工。基于此,文章先簡要分析了水利工程施工中軟土地基的危害性,然后詳細探究了軟土地基的應用要點與處理技術,以促進水利行業的可持續發展。
關鍵詞:水利工程;軟土地基技術;應用
引言
近年來,經濟社會快速發展的過程中,我國的水利事業也迎來了卓越的發展,尤其是興建了很多的大型工程項目,雖然這些項目的實施帶來了巨大的經濟、社會和生態效益,但是,由于施工環境的復雜性,實際的施工過程中,常常會面臨一些不良地基的施工條件,加劇了基礎施工難度,如果處理不當,將會導致整個基礎工程面臨非常大的結構問題。在未來水利工程項目實施時,一旦遇到了不良地基的施工條件,就需要結合對現場情況的調查,來選擇有效的處理方式。
1水利工程中不良地基的概述
水利工程建設期間容易遇到不良地基而導致地基失穩等問題,此條件下將嚴重威脅到水利工程的安全性,其經濟效益也將明顯下滑。不良地基的地質條件欠佳,具有遇水失穩、局部沉陷等方面的特性,若缺乏有效的處理措施,則必然會阻礙水利工程的建設進程。由此說明,施工單位應將不良地基的處理工作落實到位,保證水利工程的整體進度和質量。
2水利工程軟土地基的危害性
2.1土質分布不合理
軟土地基土層結構較為復雜,且由多種類型的土壤混合而成的,依據深度分布,各層間性能具有明顯的差異性,且密度不均勻,不同土質間的承載性也不同,對基礎產生較大影響,施工開始前,如果未對軟土地基進行有效處理,就會造成地基承載力達不到相關標準,水利工程施工后期也會產生一定的塌陷問題,不利于工程整體質量與安全的提高。
2.2強度較弱
水利工程對質量與使用年限都具有較高要求,由于軟土地基組成成分的限制性,其含水量又較高,導致強度較弱,早期沉降可能不會明顯,但受到外力及荷載作用,易產生變形,甚至引發裂縫與塌陷,尤其受到自然災害影響,其安全風險更大,對水利工程的正常使用造成嚴重影響。
2.3導致地基沉降
不良地基還會引起嚴重的地基沉降現象,通常情況下,在水利工程項目中,很多因素都會引起地基沉降,而在這些影響因素中,不良地基是最為突出的問題,地基土難以達到施工標準,地基沉降和失穩現象將非常嚴重。在地基土影響下,地基內部結構將難以承受上部結構的較大荷載,工程結構的安全風險將非常大。
3水利工程軟土地基處理技術應用
3.1排水固結技術
水利工程產生沉降的概率較高。排水固結技術能夠有效處理軟土地基不穩定性,對于含水量較大的軟土地基,具有較好的處理效果。排水固結技術的重點是加壓與排水系統,加壓方法有真空、超載以及降水預壓法三類。真空法是較為常見的加壓方法,在地基表層鋪設砂墊層,埋設排水管道,采用封閉薄膜使其與大氣產生隔絕,再采用真空抽氣裝置進行抽空,以提升地基的承載力。超載預壓技術雖然效果比較明顯,但超載閥控制較為困難。降水預壓法與真空預壓法相似,須在軟黏土上面設置塑料排水以及砂井,并結合項目實際要求進行處理。
3.2置換法
水利工程項目中,不良地基的處理方面,置換法的應用優勢也非常突出,但多用于地基范圍小、不良土質較淺的情況,用優良土質代替原有的不良土質,可以使得水利工程項目的不良地基得以改善。置換法應用時,要首先將不良地基范圍內的表土挖除,隨后,用壓實性相對較好的土質來加以回填處理,最后通過壓實、夯實等一系列處理方式,來徹底改變原有地基條件,這一方式對提高地基承載力、穩定性非常有效。在黏土地基中,置換法的應用效果相對理想,在不良地基的分析過程中,如果發現軟土地基的排水抗壓強度在20KPa以內,一般需利用碎石樁處理的方式。
3.3化學加固法
在不良地基的處理方面,在原有土壤中添加一定的化學藥劑,可以使得該化學物質能夠與土壤充分反應,在此條件下,土壤中的部分液態物質會被轉化為固體物質,也就可以使得不良地基內的土壤硬度大大提高,地基承載能力增強。但是,化學加固法在不良地基中的應用范圍十分有限,在一些土壤黏度和水分含量相對較高的不良地基中的應用可以獲得良好的效果。
3.4強透水層防滲處理技術
若地基存在強透水層,在該處組織水利工程建設工作時難度將明顯增加,施工期間管涌發生概率較高,易破壞水利工程的穩定性。卵石層、礫石層等均是較為常見的強透水層,在處理過程中首先需要將強透水層清理干凈,配制混凝土并將其回填于該處,從而構成具有阻隔作用的截水墻;隨后利用沖擊鉆鉆孔,通過向其中回填混凝土的方式(高壓噴射)構成防滲墻。在截水墻和防滲墻的聯合作用下,有效消除強透水層所帶來的不良影響,可取得較好的地基防滲處理效果。
3.5可液化土層處理技術
可液化土層易受到震動荷載和靜力的影響,具體表現為空隙的水壓壓力大幅度提高,部分黏性不足的土層不具備足夠的抗剪強度,可見地基發生塌陷和移動現象,地基的穩定性明顯不足,建設于該處的水利工程建筑物難以維持穩定的狀態。在處理可液化土層時,通常可采取如下思路:經過勘察后確定可液化土層的覆蓋范圍和深度,將其清理干凈;取防水性能良好的材料,將其分層填于該處,經過振動壓實處理后提高填料的密實性;設置混凝土圍墻,目的在于全面封閉可液化土層,避免其向外圍擴散;必要時可設置砂樁,以達到提高地基穩定性、避免地基移動的效果。
3.6灌漿技術
灌漿技術應用較為常用,根據灌漿方式的不同,可分為滲入型注漿、水泥攪拌技術等。滲入型注漿適用于縫隙較多的地基,能夠確保原結構不受破壞。水泥攪拌是當前較常用的一類技術,以水泥為主要材料,通過對軟土的攪拌,使軟土與水泥產生反應,將軟土層中的水分排除,從而改善軟土結構性能,提升承載能力,保障水利工程的安全性。為了有效提升整體效果,施工開始前,先要做好勘察工作,并選擇適合的固化劑,對漿液進行有效調配。另外,選擇適合的注漿方法,對灌漿壓力以及注漿量進行有效控制,提升密實性,進而提升軟土地基的穩定性。
結語
水利基礎施工時,不良地基條件的存在加劇了施工處理的難度,為了讓基礎結構能夠有效承受上部荷載,就需要結合現場不良地基的分布條件和特征,選擇最為有效且恰當的處理方式,實現地基加固,消除不良地基的影響。綜上所述,軟土地基具有一定的特殊性,對水利工程有一定的安全隱患,軟土地基處理是工程施工中的關鍵環節,要選擇適合的處理方案,滿足軟土地基處理要求,保證水利工程結構的穩定性。
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