魏明磊 王林 李曉村
摘 要:隨著經濟的不斷發展,我國的科學技術得到了飛速的提升,為了更加便民利民,我國的水利工程建設項目也在不斷增多,但是水利工程施工一般都是在軟土地基中進行的,因此出現了很多的問題,本文就水利工程施工中軟土地基的特性及處理技術進行分析,并提出了一些建議。
關鍵詞:水利工程;軟土地基;處理技術
地基的處理是水利工程施工中一個最基礎也是最重要的環節,地基處理的質量直接關系著整個水利工程的質量,因此在開始施工之前,需要對施工現場做好勘測,了解當地的地形地質,之后制定合適的施工方案。在施工過程中,沒有處理好軟土地基方面的問題,就會造成很嚴重的后果,建筑變形,坍塌等,甚至危害人民的生命財產安全,因此在水利工程施工中一定要處理好軟土地基方面的問題。
一、軟土地基的概念
軟土地基主要是指由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土,孔隙較大的有機質土,泥炭以及松散的沙等土層構成的地基,它的地下水位高,構造物的穩定性很差,所以很容易發生沉降。軟土地基是在水利工程施工中一種非常常見的情況,如果在施工過程中不注意或者施工不當就會很容易造成建筑物的部分或整體塌陷,建筑局部就會受到破壞。所以面對這一情況,就更加需要工程人員認證負責,重視這一問題,在遇到問題后選擇合適的方法進行處理。首先就要了解它的特點,例如軟土地基的透水性較差,所以在解決問題時要注重這一特性,多注意排水的問題,防止沉降現象。建設水利工程大部分都是為了促進農業的發展,但是很多水利工程都是在間隔海灘,離沼地較近的地方,所以土質特別松軟,這就十分不利于水利工程的建設。
二、軟土地基的特性
(1)顯著的結構性,軟土地基主要是由海相沉淀與其他因素共同作用形成,并且水利工程施工如果在軟土地基上施工就會很容易受到震動的影響,它的絮凝狀的結構也會相應的被破壞,從而影響到整個地基的穩定性和水利工程的質量。因此,軟土地基的結構一旦被破壞,基本上不可能被修復或恢復。所以在施工時,一定要特別注意,防止破壞軟土層。
(2)較高的含水量和壓縮性,軟土主要包括土壤中存在的軟粘土,可液化的沙土和高壓縮性的有機土這幾類,而軟粘土的含水量最高達70%,在地層中是處于流動狀態的,再加上它的空隙較大,所以也是屬于淤泥土質的。其次,軟土地基具有很大的壓縮性,并且軟土的壓縮性和液限成正比,如果液限不斷增加,軟土的壓縮性也會不斷增大。并且由于地殼的運動,近期也不斷有軟土在形成,但是還沒有固結,所以在水利工程施工中的軟土地基具有很高的壓縮性。
(3)較弱的滲透性和抗剪強度,由于軟土地基的壓縮性大,所以相應的它的滲透系數非常小,通過對一些工程中軟土地基的參數研究我們發現,軟土地基的固結速率很慢,強度提升得也很慢,尤其是在土地中含有較高含量的有機質時,軟土地基中會產生很多氣泡,這也會降低它的滲透性。由于軟土地基的強度大小和它的排水性有很大的關系,所以在施工過程中,軟土地基需要承載較大的負荷,所以一定要保證土層的排水性良好,軟土層如果沒有經過排水固結的過程,就會很容易發生安全事故。
三、軟土地基的處理技術
(一)樁基法
如果軟土地基中淤泥較多,較厚,就會很難進行大范圍的深度處理,此時可以采用樁基法。在早期的樁基法中,我們主要運用的是砂石樁,木樁等,但是隨著科技的進步,工具的增多,我們逐漸采用的是鋼筋混凝土的預制樁,并且這種方法也被接受,得到了廣泛的應用。在施工的過程中,運用機械或者人工成孔,然后將混凝土注入軟土地基中,當混凝土開始放熱或者離子進行交換之后,樁基周圍的軟土的性質就會發生改變,這時就會形成復合型的地基,這時地基的強度就會增強,可以減少沉降現象的發生,并且這一方法還有一個優點就是混凝土的承載力較高,操作起來比較方便,而且投資也很低,可以使用混凝土提升工程的穩定性,利用鋼筋混凝土預制樁可以增強抗壓力和穩定性。
(二)加載預壓法
這種方法主要是運用于基礎工程還未開始之前,根據預壓負載的方法對軟土地基進行加密和固結,加強地基的強度,在做完了這一工作后,再進行施工建造。如果在完工后軟土地基沒有發生任何的位移和變化,并且承載力還很好,預壓負載就可以在自重的基礎上施行。如果施工地區的軟土地基的滲透性很差,為了防止出現排水距離長,確保土體固結,應該在地基的土層內挖豎向的排水通道。在豎向排水的過程中,還可以選用塑料排水板法和袋裝砂井法。其中砂石應該選用滲透性高,泥量少,級配較好的中粗砂。
(三)換填法
換填法也是軟土地基處理中一種常見的方法之一,通過選用與施工要求相符的土質來更換原有的軟土,從而讓當地的地基達到施工的要求。在實行換填法時,首先就要把那些不滿足施工要求的軟土挖走,然后再填入合適的土質,并且做好夯實處理,這樣可以有效的保證水利工程順利施工。通常情況下,換填的土質一般都是由粗砂,碎石和鵝卵石等構成,為了保證安全性和穩定性,一般我們會分三層來填充,第一層是礦渣碎石,這樣可以增強地基的透水性,并且打好地基的基礎,第二層是灰土層,這一層可以維持地基的平衡受力,進一步加強地基的穩定性。第三層就是砂墊層,這一層是用來排出淤泥中的水分和氣體的,固結地基的土質,提高地基的承載力。在實際的施工過程中,技術人員需要根據當地的實際情況,來選擇合適的填入物來加強地基的穩定性。
(四)旋噴法
處理軟土地基我們不僅可以加固土層,還可以使用旋噴法,來處理軟粘土和細砂石。它的主要原理是通過使用旋噴機,會產生旋噴柱,從而對軟土地基進行加固和防滲透處理。其中旋噴柱是由高壓噴發的水泥漿液和土體組成,通過這樣的處理,軟土地基的強度和防滲透性都會得到增強。但是這種方法并不適用于所有的水利工程軟土地基的處理中,處理有機成分含量高的軟土地基就不能用這種方法。水利工程施工中軟土地基有很多種處理方法,像樁基法,加載預壓法,換填法,旋噴法等,每一種方法都是為了更好的保證工程的質量,保護人民的生命財產安全。在施工過程中,工作人員應該根據當地的實際情況,選擇使用那種方法來處理軟土地基。
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