劉小龍 陳冬利
【摘要】本文針對水利水電工程施工中軟土地基處理技術,結合理論實踐,在簡要闡述軟土地基特性的基礎上,分析了軟土地基處理的原則和技術。得出在軟土地基處理中選擇合理施工的技術,是有效保證水利水電工程質量和結構穩定性關鍵的結論,希望對相關單位有一定幫助。
【關鍵詞】水利水電工程;軟土地基;特性;原則;處理技術
引言:
近年來,隨著我國社會經濟持續穩定的發展,水利水電工程越來越多,對軟土地基處理技術提供了更高的要求。由于軟土地基具有抗剪性能低、透水性低、壓縮性高、靈敏性高等特點,如果不進行科學合理的處理,不但會增加水利水電工程施工的難度,而且工程質量也難以保證。但我國對軟土地基處理技術的研究還有待進一步深入,因此,本文基于理論實踐,對水利水電工程中軟土地基處理技術做了如下分析。
1、水利水電工工程中軟土地基的主要特征
1.1抗剪性能低
軟土地基普遍具有軟塑和流塑的現象,當受到外部荷載時,其抗剪性能會明顯降低。通過不完全統計,我國無側限軟土抗剪性能低于30KN/m2,如果不進行排水處理,軟土地基內部摩擦角甚至會降低到0,在這種情況下,軟土地基的抗剪性能完全受到凝聚力C的影響,即使進行固結塊快剪時,內摩擦角的取值范圍也僅僅5~10°之間。排水是提高軟土地基抗剪性能的主要途徑。
1.2透水性能低
軟土地基中含有大量的天然水,含水量大約在50%~60%之間,通水系數往往在1以下,當受到外部強荷載時,會大大增加空隙水壓力,增加固結時間,對水利水電工程地基會造成嚴重影響。
1.3壓縮性能高
通常情況下,軟土地基的壓縮系數往往在0.5MPa~1.0MPa之間,如果不進行科學合理的處理,直接在此種地基上建立水利水電工程,則會發生嚴重的沉降,降低水利水電工程整體結構的穩定性和質量。
1.4靈敏性能高
靈敏度指的是在含水量比較穩定的前提下,原狀土和重塑土中側限抗壓性能的比例。多數情況下,軟土地基的靈敏度普遍在3~4之間,如果在這樣地質上建造水利水電工程,不但會對軟土地基造成擾動,而且也不利于水利水電工程整體質量的提升。
2、軟土地基處理的原則
在水利水電工程施工建設中,對軟土地基的處理技術主要以預防為主,通過防治結合的方法和原則可大幅度改善軟土地基的性能。目前在軟土地基施工控制中,主要有兩種方法可供選擇,一種是預防性控制,通過一系列預防性控制的方法和手段來保護地基,以便最大限度上降低水利水電工程的下降度;另一種是修復性控制,所謂修復性控制指的是對已經遭受到破壞的軟土地基進行有效修復。在具體處理中,要根據水利水電工程實際情況,選擇與之相適的處理方法,可以選擇其中一種,也可以把二者結合使用。在水利水電工程具體施工中,受到地理環境影響因素比較大,則要更加重視軟土地基的預防性控制。
3、水利水電工程施工中軟土地基處理技術
3.1換土法
換土法是目前我國水利水電工程軟土地基處理中最常用的一種方法,和其他處理技術相比,具有操作更加簡單、效果更加明顯的特性。換土法處理軟土地基的主要原理是挖出軟土地基,重新填入質地比較堅硬的土質,可有效改善土質結構和受力特性,從而讓原理不符合要求地基變得滿足施工需求。但在具體應用時,換土法也具有很強的局限性,比如:運輸距離的增加、軟土開挖深度的增加、處理面積的增加等都會引發施工成本的增加。所以,在應用換土法時要充分考慮周圍的環境,盡量近地取材,降低軟土地基處理成本,同時在具體處理過程中,還要注重每層換填的厚度、壓實度、分段分層搭接長度等。確保換填土層的密實度和承載力能達到具體要求。
3.2排水法
排水法也是水利水電工程施工軟土地基處理的主要方法,其主要原理是通過利用特殊的排水裝置,把軟土地基中的水分全部排出,提高土層的壓實度和承載力。大量應用實例表明,通過排水法可大幅度增加軟土地基的強度,而且還具有和施工成本低、處理效果明顯等特性,因此,在水利水電工程軟土地基處理中的應用非常廣泛。最常用的排水法為真空壓縮法,通過相應的排水裝置把軟土地基中水分快速排出,以提高軟土地基的受壓能力。經過排水法處理的軟土地基即使承受較大的外力作用,也不會發生位移和沉降。
3.3注漿加固法
注漿加固法指的是把混凝土漿液通過相應的設備,注入到地基土體中,以達到改良土體結構的目的,促使地基土質更加穩定牢固。根據軟土地基實際情況不同,配置的漿液和注漿方法也不盡相同。通常情況下是利用壓漿泵、灌漿管等設備設施把具有一定濃度混凝土漿液注入地基中,以達到提升地基強度和滲漏能力的目的。最常用的注漿漿液為硅酸鈉混合液和水泥砂漿,在配制前首先要根據先對軟土地基的具體情況,合理配制混凝土漿液。注漿方法包括:滲入式注漿、劈裂式注漿、水泥攪拌注漿等。不同注漿方法,其具有的特性也不盡相同,因此,在選擇注漿方法時要根據實際情況,進行科學合理的選擇。
4、結束語
綜上所述,本文結合理論實踐,深入分析了水利水電工程施工中軟土地基處理技術,研究結果表明,軟土地基對水利水電工程的質量和結構的穩定性有非常嚴重的影響,需要采用一系列科學合理的措施才能有效改善軟土地基的性能。在選擇軟土地基技術時要根據實際情況,選擇與之相適的處理技術,才能在保證軟土地基處理效果的基礎上,降低施工成本,提高施工效率,滿足水利水電工程施工建設的實際需求。
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