1.戈文利 2.官志剛
1.平度市尹府水庫管理局 2.平度市大澤山鎮水利水產服務站
水利工程施工中軟土地基處理技術分析
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隨著國民經濟的飛速發展,水利工程建設取得了很大的成就,相對應的水利施工技術也有了相當大的進步。在水利工程的施工過程中,對軟土地基的處理技術是其中的重中之重,在軟土地基的設計方面和建設管理過程當中存在著相當大的技術難點。文章對軟土地基特性進行了概述,并對水利工程施工中的軟土地基處理技術進行了詳細的分析。
水利工程;軟土地基;技術分析
1.1 孔隙較大
在同樣的環境下,軟土和普通泥土相比,其空隙相對來說要大很多。其主要是因為軟土含水量大,導致泥土顆粒之間的銜接點出現膠結現象,缺失了普通泥土的土層壓實結構,從而空隙變大。
1.2 透水性差
軟土地基的排水能力和透水性都很差,垂直方向的水滲透參數只有10cm/s,致使孔隙承受的水壓力較大,從而對地質沉降的影響很大。軟土地基的建筑物自然沉降的時間要比普通土質的地基沉降的時間更長。
1.3 靈敏度高
在觸變性方面,運用軟土振動技術來破壞軟土與軟土之間的結構,會極大地降低軟土的強度比例。這樣,軟土層隨即就可能產生側面擠出、土質沉降和側向滑動等各方面意外狀況。同時,還因為軟土的土層之間含水量較大和各土層之間的物理力學性質差異比較大等原因,導致其壓力承載性能差、土地易出現變形等情況。
1.4 壓縮性強
在壓縮初步階段,軟土地基的壓縮曲線相對緩慢,當承受的壓力超過限定范圍,就會呈現下降趨勢,之后又會突然出現一個下降點。由此,軟土地基的壓縮曲線會出現從一個突變到漸變得過程,使其具有較強壓縮性。
1.5 透水性差
軟土地基抗剪強度保持在30kN/m2以下,透水性不高。因此造成地基的排水性能很差,孔隙水壓較大,會產生地質一定程度的沉降,“覆蓋”其上的建筑物沉降可能會需要更長的時間,危害的“潛伏期”因此會相對“長久”。相對于正常土層,軟土的土層孔隙比率較高、靈敏性較高、壓縮性高、抗剪強度弱和透水性也比較差。正是由于這些特殊的性能,軟土地基在水利施工中地位重要,解決了軟土問題,水利工程質量才能得到有效的安全保障。
2.1 砂與砂石換填墊層技術
施工時注意底層材料的選擇,應選擇強度高、壓縮性小的材料,如果在材料填充時發現有空隙,要利用透水性的材料進行排水工作,加快軟土地基的凝結,防止凍脹現象的發生。換填工作完成后,要做好后續的夯實工作。砂與砂石換填層技術施工要點主要包括以下幾種:
2.1.1 合理選擇施工材料。砂與砂石換填層施工技術中,選擇材料時應選擇質地堅硬的粗砂、砂礫、碎石及中砂,不應混入風化料、軟巖及其他雜物。采用頂級的砂礫時,要選取顆粒不均勻系數大于等于10以上的材料;采用人工級砂礫石時,應通過相對密度試驗進行選擇,找出最優的砂石,使填層材料的密度可以達到最大值;如果沒有頂級的砂礫和人工級砂礫,可以用細砂作為填層材料,同時混入一定量的卵石和碎石,保證墊層材料含石量的比例在50%以下,填充時應把材料中的雜質、枯草等清理干凈。
2.1.2 施工準備工作注意事項。在進行換填層施工作業前,應將坑內的枯草、樹葉等雜質清理干凈,如果坑內有積水,應該采用相應的排水技術將坑內的積水排除干凈,清除坑內的浮土,并做好地基周圍的固定工作,將填充材料進行均勻攪拌,將其鋪平。
2.1.3 施工過程注意事項。在施工過程中,要按照標準流程進行,做好材料的鋪平與搗實工作,并做好接頭位置的處理工作,保持接頭的斜坡性質,層與層之間錯開一定的距離。在鋪設材料時,要采取合理方法,即夯實法、碾壓法、平振法、插振法及水振法。施工期間應修建排水措施,保持工地排水正常,不得引起沖刷和淤泥的情況,如果在雨季修建房屋,應采取隨挖隨運隨填隨壓的方法,并采取有效的預防方式,防止施工土地受到雨水的沖刷,防止排水設施發生擁堵,同時,將現場清理的廢棄材料處理妥善,堆放地點應遠離農田和河道,不應將廢棄材料壓蓋在植被上,盡量選擇荒地來放置廢棄材料,避免由于廢棄材料堆積不善,引起附近農田和河道的污染。
2.2 深層水泥攪拌樁施工技術
深層水泥攪拌施工方式是現階段常用的軟土地基處理方式,這種施工技術一般適用于粉土、淤泥土的處理,深層水泥攪拌樁施工技術就是將水泥用作固化劑,通過攪拌機將水泥與地基的軟土進行攪拌,提高軟土的硬度,從而達到提升體積強度的目的。
2.2.1 施工準備工作注意事項
在進行深層水泥攪拌樁施工前,應將施工現場的雜物清理干凈,并做好施工現場的平整工作,選擇好水泥,同時確保施工機械的穩定性,做好機械驗收工作及試樁工作,確保施工設備在施工中正常、完好地使用。
2.2.2 施工過程中注意事項
在深層水泥攪拌樁施工過程中,除了遵循施工工藝要求之外,還應保持管道暢通無阻,在開鉆前采取措施對管道進行疏通,施工中保持好水泥攪拌樁體的垂直度,并加強對成型攪拌樁的檢查,成型攪拌樁投入使用之前,應對攪拌樁質量做好嚴格檢查,保證攪拌樁可以正常使用。
2.3 排水固結法施工要點
排水固結法是水利施工軟土地基常用的處理方式,可以有效解決軟土地基的穩定性問題和地基沉降問題。排水固結系統主要由加壓系統及排水系統組成,排水系統可以利用軟土地基本身具有的透水性能進行集中排水,這是處理軟土地基的最重要方法之一。
我國經濟技術的發展推動了水利工程建設的進步。水利工程建設中,對地基的處理是整個施工項目最為重要的。在水利工程建設中處理好軟土地基技術,確保了施工的進度,對工程的質量有保障。該技術的處理方式較多,要根據施工現場情況選擇合適的處理技術,從而進一步推動軟土地基技術的實質性發展。
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