水利施工中软土地基处理技术论文_张敏翠

水利施工中软土地基处理技术论文_张敏翠

河北省水利工程局 河北石家庄 050021

摘要:在地基建设中,如果对软土地基处理不当,它会直接影响到水利工程的质量以及安全性能,工程使用寿命低。因此,要做好对软土地基的处理工作,科学施工,有效加强软土地基的稳定性,提高地基质量,确保水利工程施工的顺利进行。

关键词:水利施工;软土地基;排水固结;旋喷法;灌浆

一、软土地基的基本概念

所谓的软土地基,是指主要由软土构成的地基,其土壤成分主要是软土。软土地基的主要组成成分有淤泥质粘性土、淤泥质粉土、泥炭、富含大量颗粒的松软土、较为松散的砂质土以及孔隙较大的有机质土,这些土质要么富含水分、要么土质疏松,压缩性极大,但强度极低,难以承受过大 的压力。软土地基通常具有低强度、低透水、高压缩、沉降快、不均匀等特点。

(一)低强度

由于软土地基多由软土构成,软土特质疏松、强度过低,这直接导致软土地基强度过低,在工程建设中,易出现崩裂、塌陷等情况。

(二)低透水

部分软土地基由淤泥质粘性土构成,透水性极差,在地基施工过程中,大量水分难以排出,为保证地基建设的顺利、安全进行,通常提前采用排水固结法对软土地基土质进行排水工作,以加强软土的稳固性。

(三)高压缩

由于软土的特性,使得软土地基强度过低,具有极大的压缩性。在水利工程施工中,随着工程的不断进行,工程总体质量的不断加大,软土地基塌陷的可能性就越高,当单位面积压力超过 0.1M Pa 时,软土地基发生塌陷。给水利施工带来极大的不便。

(四)沉降快

由于软土土质区别于其它土质,高压缩性导致软土地基快速沉降。软土地基的沉降速度会随着水利工程总体质量的增高而加快。

(五)不均匀

由于软土地基中,软土由多种土质构成,不同土质具有不同的密度、硬度、强度,这使得在水利施工过程中,软土地基受力不同,极易引发施工建筑崩裂、塌陷,甚至倒塌。

二、水利施工中软土地基处理技术

软土地基的可压缩量较高,当软土地基受到一定的压力时,相应的便会出现较大的压缩量。我们都知道,淤泥或类似淤泥的土质具有极弱的承载能力,而构成软土地基的主要成分便是它们。对此,我们对淤泥进行了一系列实验,结果数据显示,其最高承载能力为 50kN /m3,相对于水利工程 来说,这一结果极为不理想,远远无法满足施工要求。因此,对水利施工中软土地基采取有效的处理技术以提高其承载能力至关重要。

(一)换土法

这一方法最为简单直接,同时也最为有效。在条件允许的情况下,对软土地基实施换土法可有效改变土质特性,从而达到提高地基质量的目的。比如:可采用大量水泥、灰土等来代替软土,从而使地基的承载能力达到施工设计要求。换土法的优点是:施工简单直接,经将软土替换后可有效 提高土质的承载能力;但其缺点是:往往受地理位置的约束性较大,远距离运输时会大幅度增加施工难度和施工成本。因此,采用换土法应首先对工程周边区域进行实地考察,若能够就地取材,采用换土法可有效减少开支,可优先考虑。采用换土法值得注意的是,换土后要将土质夯实,同 时将回填土质分层夯实,这样可有效提高地基的稳固性和承载力。

(二)排水固结法

排水固结法是指将软土含有的水分通过排水设备排出,以提高地基的稳固性及承载能力。常用的排水水包括沙井排水、水管排水等。

(三)振动水冲法

振动水冲法是指对地基按要求进行钻孔后,将水泥、砂石等料注入钻好的孔内,采用分层夯实法将填料夯实,从而达到稳固地基的目的。采用振动水冲法时,通常施工前不要求进行排水作业。

(四)旋喷法

旋喷法是利用旋喷机产生的旋喷柱对地基进行加固和防渗透。高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化形成旋喷桩。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与加固土层相比,通过旋喷法所形成的桩具有压缩性低和强度高的特点,可以用来对由软粘土和细沙土组成的地基进行加固,而无法对含有较高有机成分的土层形成很好 的效果,因此,有机成分含量较高的土层应严禁采用该法。

(五)人工材料加筋加固法

在基上工程施工前可在地基表面覆盖一层人工合成工程材料,以对建筑物进行加固。该法可有效分散建筑物重量对地基所产生的压力,使整个地基所承受的压强相对比较均衡。另外采用该法可有效增加地基与建筑物间的摩擦力,以防止建筑物相对于地基发生侧滑。

(六)硅化加固法

所谓硅化加固法是将 C aC l2溶液及 N a2O ·nSi02(水玻璃)溶液通过注浆管分别向软土层注入,注浆管侧壁有大量网状孔眼,两种溶液透过并渗入软土层混合后,便会产生化学反应,生成一种可活化土颗粒表面的胶凝物质,该胶凝物质能够很好地胶结固化土颗粒,从而加固增强软土地 基。在采用硅化加固法的同时,辅助使用电渗技术可进一步扩大软土地基的硅化范围,这一方法称为电动硅化法。

(七)灌浆法

向软土地基的空隙中注入一些增加凝固的物质,以达到加强地基稳固性的目的。比如:把水泥浆或者粘土浆等其他化学物质通过液压被灌注到软土地基之中。这一方法被施工在淤泥土质的工程中广泛运用。

(八)加筋法

加筋法常用于沉降量不大的软土地基。在填土过程中以土工布垫隔,可增加侧向约束,使载荷分布均匀,从而提高了基础的稳定性能;以土工布摊铺覆盖,可提高基础的刚度,有利于地基积水的排出,便于地基边坡的维护。

(九)桩基法

现如今的工程施工中,钢筋混凝土桩和预应力管桩被广泛使用到软土地基土层厚、土壤中水份含量大、软土地基占工程施工地基一半的工程中。而传统的砂石桩、水泥桩早已经不被使用了。

三、水利施工中软土地基处理时应注意的问题

(一)注意施工准备工作

在进行水利施工软土地基处理前,要做好施工设备的检修工作,确保施工设备的正常工作;做好施工场地的清理工作,便于施工的顺利进行;做好施工材料的检查工作,保证高水平的施工质量。

(二)注意施工过程中的相关事项

在水利工程软土地基施工过程中,要注意施工中的相关事项,严格按照软土地基施工工序进行施工,做好安全防护工作,加强对施工设备的维护工作,保证设备的正常使用。

(三)注意水利工程的相关要求

在进行水利工程施工时,要根据相应的水利工程的实际用途以及规划的建设级别,选取性价比最高的建设方案进行施工建设。我国水利工程通常按照实际用途的不同,有不同的质量标准以及施工等级,在进行国家级水利工程建设(如小浪底水利工程、三峡水利工程)时,要制定高质量的施 工标准,在软土地基处理中,尽量做到完美施工;在进行小型的水利工程建设时,对施工质量要求不是很高,这时,就要充分考虑工程造价与施工质量的关系,选取性价比最高的方案进行软土地基处理工作。

(四)注意软土地基的施工量

在进行软土地基处理过程中,要充分考虑到软土地基的施工量,根据工作量大小的不同,选取不同的处理方案,以确保软土地基的高效施工。例如在进行大型工程时,通常不会采用换填管理法进行软土地基处理,因为这需要大量人力、物力的支持,从而使得工程造价成本提升,通常会采用 砂垫层法,铺平软土地基。

(五)注意软土地基的施工工期

在软土地基处理过程中,要充分考虑软土地基的施工时间限制,根据时间限制选取最合适的处理方法。在软土地基处理过程中,要考虑到工程建造时间以及软土地基加固时间,选取恰当的软土地基处理方法,确保在规定时间内,保质保量的完成软土地基处理工作。

(六)注意软土地基的施工环境

在水利工程软土地基处理过程中,要充分考虑到相应的施工环境,根据不同的施工环境、不同的施工标准,因地制宜,选择不同的软土地基处理方法、恰当的施工方案,从而确保软土地基处理的质量。

结语

综上,在水利施工中软土地基处理的方法众多,不同的方法可以解决不同的软土地基情况,在软土地基处理实践工作过程中,要结合具体情况,按照水利工程的建造级别,针对不同的软土土质,充分考虑水利工程性价比,严格按照水利工程质量规定,把握施工时间,在确保按时完工的前提 下,选取恰当的软土地基处理方法,加强对软土地基的改造工作,以满足水利工程建筑的地基设计要求。

参考文献:

[1]冯是明,邹福华. 水利工程施工中软土地基处理技术[J]. 水科学与工程技术. 2013(02)

[2]孙国静,王寒芳,赵攀. 对水利施工中软土地基的处理技术分析[J]. 河南科技. 2013(03)

[3]吴燕,薛大伟,郑青伟. 水利施工中软土地基处理技术综述[J]. 河南科技. 2012(13)

论文作者:张敏翠

论文发表刊物:《基层建设》2015年8期

论文发表时间:2016/9/1

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