李永靜 張彥通 王 昌
(宿遷沭水建設工程有限公司 江蘇省宿遷市沭陽縣 223600)
基于水利施工中軟土地基處理技術的分析
李永靜 張彥通 王 昌
(宿遷沭水建設工程有限公司 江蘇省宿遷市沭陽縣 223600)
水利工程施工建設中必須根據當地的實際情況以及自然環境的變化情況,在施工過程建設中采用恰當的軟土地基處理技術,才能達到良好的穩固地基的效果,從而保證工程建設的進度以及施工的質量安全。本文首先闡述了水利工程中軟土地基的內涵,進而介紹了軟土地基的特性,在此基礎上重點介紹了水利施工中軟土地基處理技術,最后闡述了軟土地基處理技術的注意事項,希望對工程技術人員有所裨益。
水利施工;軟土地基;處理技術
地基處理技術的不斷完善,使得施工后的工程質量越來越好,保障了水利工程的使用壽命,既能夠保證軟土地段上修建的橋梁和路段的穩定性,同時又可以節約成本,我們需要在根據軟土地段的地質實際情況進行分析和資金的投入,在建筑過程中還要不斷的總結建筑經驗,為以后的軟土地基處理工作,打下堅實的基礎。
在我國施工建設中,軟土是指水分含量高,土壤空隙較大,壓縮性高的細粒。水利工程建設與普通的道路土木工程建設不同,水利工程建設不僅承擔著蓄水排水的任務,而且施工的季節和強度受到了自然環境的影響。水利工程建設對地基的要求和標準比較嚴格,地基不僅是水利工程建設的基礎,而且是關鍵環節,如果處理不好,很可能影響工程的進度和質量安全。特別是軟土地基,在水利工程施工中的承受能力較弱,有機含量高,空間縫隙較大,在受到外力作用后非常容易產生變形。特別是在經過太陽的暴曬以后,軟土中大量的水分喪失,變得松軟,抗剪切強度明顯的減弱,對于水利工程施工建設帶來阻礙影響。
在我國的水利工程施工過程中,軟土地基主要是指強度較低、可壓縮量較高的軟弱土層。在通常情況下,軟土地基不僅具有較高的含水量,而且有機物質的含量也比較高,因此,軟土地基的質地松軟,有很多的大空隙,相較其它類型的地基而言,具有很小的承載能力。在外力的作用下,軟土地基容易出現變形的現象。與此同時,受陽光暴曬的影響下,軟土地基由于水分的缺失,其流變性以及觸變性都會有一定程度的改變,從而降低了抗剪切強度。從軟土的結構特點來看,軟土地基并不適用于水利工程建設。但是,在水利工程施工過程中,不可避免的會遇到一些軟土地層,這就增加了地基處理的難度,還會讓水利工程的施工進度受到影響。
在水利工程施工過程中,軟土地基主要是由淤泥或類似淤泥的土質構成的,受到外力的作用下,因其承載能力有限,會有較高的可壓縮量。根據有關調查數據顯示,淤泥的最高承載能力僅為50kN/m3。因此,軟土地基如果不進行科學的處理,在水利施工過程中,將難以達到施工要求。對于水利施工中的軟土地基,可以采取以下幾種處理技術,從而加大其承載能力,讓水利工程的整體質量有所提高。
3.1 換土法
在軟土地基的處理技術中,換土法是一種操作簡便、效果良好的方法,因此,在條件允許的前提下,可以通過換土的方式,來改變土質,提高軟土地基的承載能力。在實際的施工過程中,換土法主要是運用灰土、水泥等材料來取代軟土。需要注意的是,為了提高軟土地基的穩固性,加強其承載能力,在完成換土操作后,不僅要將土質夯實,還應當將回填土質進行分層夯實。然而,在應用換土法來提高軟土地基的質量時,盡管具有許多優勢,但是也存在一定的局限性。尤其是地理位置的限制,當遠距離運輸時,不僅增加了施工難度,也在很大程度上增加了施工的成本。因此,采用換土法來處理軟土地基時,不僅要考慮到工程周邊區域的環境,還要考慮到水利工程的施工成本。如果可以就地取材,不用花費大量的運輸費用,那么可以優先選取換土法。
3.2 振動水沖法
振動水沖法也是軟土地基的處理技術之一,在應用振動水沖法時,施工前通常不需要進行排水作業。在處理軟土地基的過程中:①要進行鉆孔;②將水泥、砂石等料注入到孔內;③為了提高軟土地基的穩固性,還需要將填入孔內的料進行分層夯實。
3.3 排水固結法
在軟土地基的處理技術中,排水固結法主要是指,利用排水設備,將軟土中所含的水分排出,從而提高軟土地基的承載能力,進而保證水利施工的整體質量。常用的排水固結法主要包括以下兩種方法:①水管排水;②沙井排水。
3.4 旋噴法
與加固土層相比,在處理軟土地基的過程中應用旋噴法,能夠形成低壓縮性和高強度的旋噴樁,對于處理由軟粘土和細沙土組成的軟土地基,具有很好的應用效果。旋噴法主要是運用旋噴機所產生的旋噴柱,對軟土地基進行加固和防滲透處理。高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固,最終會形成旋噴樁。但是,旋噴法也具有一定的局限性,并不適用于處理有機成分含量較高的軟土地基。
3.5 硅化加固法
在軟土地基的處理技術中,硅化加固法主要是利用注漿管,將氯化鈣溶液以及硅酸鈉溶液分別向軟土層注入。其中,注漿管的側壁具有大量的網狀孔眼。當兩種溶液透過并滲入軟土層混合后,就會產生化學反應。從而形成一種可活化土顆粒表面的膠凝物質。這種膠凝物質,可以膠結固化土顆粒。因此,在處理軟土地基的過程中,應用硅化加固法也能夠加強軟土地基的穩固性。與此同時,應用硅化加固法時,要想擴大軟土地基的硅化范圍,還可以采用電滲技術。這種方法也被稱為電動硅化法。
3.6 樁基法
在水利施工中,應用鋼筋混凝土樁和預應力管樁也能夠提高軟土地基的穩固性,并且提高其承載能力。因此,樁基法也屬于軟土地基處理的方法之一。當軟土地基的土層比較厚、含水量大時,可以選用樁基法。
3.7 人工材料加筋加固法
在軟土地基的處理技術中,人工材料加筋加固法主要是指,在軟土地基的表面覆蓋一層人工合成工程材料,從而實現加固的效果。應用人工材料加筋加固法,能夠將建筑物重量對軟土地基所產生的壓力進行有效的分散,在一定程度上均衡了地基所承受的壓強。
3.8 灌漿法
在軟土地基的處理技術中,還可以通過液壓,向空隙中灌入一些增加凝固的物質,如把水泥漿、粘土漿等。這種灌漿法,同樣能夠起到穩固軟土地基的作用,因此,在水利施工中,被廣泛的應用。
3.9 加筋法
在沉降量不大的軟土地基中,為了提高其穩固性,還可以采用加筋法。在填土過程中,用土工布進行墊隔,可以增加側向約束,使載荷分布均勻;將土工布攤鋪覆蓋,還可以提高剛度,有利于地基積水的排出,便于地基邊坡的維護。
在水利施工中,對軟土地基進行處理時,需要注意以下幾點。①可以借助計算機軟件等工具,對軟土地基的承載能力進行充分考慮,包括:水平剪切力、承載力、土壤熱化等因素。②為了提高軟土地基處理的整體質量,需要對施工的地質進行充分地勘察與測量,通過詳細的分析,最終制定出科學合理的軟土地基處理方案。③在軟土地基的處理過程中,需要綜合考慮多方面的影響因素,避免因為外部因素的存在,降低了軟土地基處理的最終質量,進而產生不必要的經濟損失。尤其是在深層攪拌樁的處理過程中,需要將冬天的各種影響因素算在施工的時間內。
在水利施工中軟土地基的處理過程中,包括許多處理方法。如:換土法、振動水沖法、排水固結法、旋噴法、硅化加固法、樁基法、人工材料加筋加固法、灌漿法以及加筋法等。在處理軟土地基時,需要結合實際情況,綜合考慮土質特性、周邊環境及經濟效益等因素,進行可行性分析,最終制定出最合理的處理方法,從而得到良好的軟土地基處理效果。
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1004-7344(2016)29-0139-02
2016-9-26
李永靜(1980-),女,助理工程師,大專,從事水利工程施工管理工作。
張彥通(1982-),男,助理工程師,大專,從事水利工程施工工作。
王昌(1983-),男,助理工程師,大專,從事水利工程施工工作。