摘 要:近年來,我國的水利工程建設為社會經濟的發展做出了重要的貢獻。作為關系到國計民生的大事,水利工程在建設的過程中,需要重點做好質量管理工作,從而保證其能夠穩定運行,最大化的實現經濟效益與社會效益。在水利工程的施工過程中,地基是水利工程建設的基礎,換而言之,地基的處理是施工管理工作的關鍵環節。文章以軟土地基作為主要的研究對象,分析其在建設過程中,面臨的主要技術難點,并提出了最佳的處理方案,以供相關人員參考。
關鍵詞:水利施工;技術;軟土地基
在水利工程建設中,地基是整個水利工程的基礎,對于水利工程的質量將產生直接的影響。因此,在實際的施工過程中,需要將地基處理作為質量管理工作的關鍵環節,加強監督與管理。通常情況下,天然軟土的強度比較低,不僅具有高壓縮性,含水量也很高。如果將軟土作為地基時,其承載能力相對來說比較差。一旦處理方法不正確,極易導致水利工程出現變形、斷裂等現象,使得水利工程的整體質量難以得到保障。因此,當水利工程建設的地基屬于軟土地基時,不僅要對施工現場進行充分的調查與分析,更應當運用科學合理的技術,有效解決軟土地基處理過程中存在的難點,提高處理水平,從而保證水利工程的地基質量。
1 軟土地基的特性
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。
2 水利施工中軟土地基處理技術
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。
2.1 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。
2.2 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,首先,要進行鉆孔;其次,將水泥、砂石等料注入到孔內;最后,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。
2.3 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。
2.4 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。
2.5 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。
2.6 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。
2.7 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。
2.8 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。
2.9 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。
3 軟土地基處理技術的注意事項
在水利施工中,對軟土地基進行處理時,需要注意以下幾點。首先,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。其次,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。最后,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。
4 結束語
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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