探讨水利施工中软土地基处理技术

2015-10-21 17:10张景全
建筑工程技术与设计 2015年33期
关键词:软土地基处理水利工程

张景全

【摘要】随着我国水利建设事业的快速发展,许多如软土地基处理等技术的应用也日趋成熟,为水利工程项目软土地基处理提供技术上的保障。实际施工中可发现软土地基本身在含水量上较高,存在较多空隙,而且压缩性较强,若处理不当将直接影响水利工程项目的后续施工。对此,本文将对软土地基的相关概述、软土地基处理中的主要技术以及技术应用下应注意的问题进行探析。

【关键词】水利工程;软土地基;处理

前言

地基处理作为水利施工的基础性工作,在实际施工前应做好地质情况分析,一旦发现存在低强度、大孔隙等软土地基便需做好处理工作。从近年来国内外水利工程质量问题看,地基周边出现的断裂或结构变形等问题,很大程度由于施工中软土地基处理失当,建筑结构物在安全性能上难以得到保障。因此,如何做好软土地基处理成为现代水利施工需考虑的重要问题。

一、 软土地基的相关概述

关于软土地基的概念,从我国相关行业标准中可发现,其主要指低强度、高压缩量且含有较多有机物质的软弱土层。在大多水利施工中,软土地基往往是施工的重点与难点所在,原因在于软土地基本身具有一定的孔隙,质地松软,含有大量的水分,难以承受较大的压力,更无从谈及满足水利施工需要。因此,施工一旦发现有大范围软土层,便需进行处理,整个工程进度将会放缓。另外,从软土地基的特征也可发现,其因孔隙较大且存有过多水分,当光照条件充足情况下,软土土质会表现出一定的触变性以及流变性,整体抗剪切能力下降,无法将其作为工程项目的地基[1]。

二、 软土地基处理技术在水利施工中的具体应用

现行水利事业的快速发展,许多较为成熟完善的技术都开始渗透到具体施工过程中,如软土地基处理,其是解决软土地基问题的根本性措施。通过长期实践总结,当前水利施工中可应用的处理技术主要体现在换土法、振动水冲法、固结法、加固法、加筋法以及旋喷式方法等,不同处理方式在适用范围上都有一定的要求,具体如下。

(一) 软土土层处理中的换土法

换土法是当前水利施工中最常见的地基处理方式应用中,其可直接将土质特性进行改变,使地基质量得以提高。例如,对于软土,可直接引入灰土、水泥进行替换,使其在承载能力上得以提升。整个置换过程中较为简便,无需通过较多繁琐的工序便能完成。但这种方式在应用中也存在一定的弊端,如区域地理位置对换土法的限制,若运输距离较长将会使施工成本得以增加。所以,实际应用中应做好区域整体情况分析,尽量以就地取材方式为主。同时,还需注意换土后应做好夯实工作,一般需引入分层夯实的方式,其对于地基承载能力的提高可起到至关重要的作用[2]。

(二) 振动水沖与固结法

软土地基处理中的振动水冲,其在原理上主要将相应的砂石或水泥灌入事先打好的孔中,材料填入后再进行分层夯实,以此使地基稳定性得到增强。这种方式应用中,无需在施工前进行排水。相比之下,固结法在应用过程中则强调排水工作,要求引入相应的设备排除软土中所有的水分,能够促进地基承载力、稳固性的提高。通常在排水时可直接利用水管将水分排除,也可采取沙井排水的方式。

(三) 地基处理中的加固与加筋法

对于软土地基,较为常用方式也体现在加固方面,其主要包括人工材料加固、加筋、硅化加固以及灌浆等方式。其中人工材料加固方式应用中,主要将人工合成材料直接覆盖在地基上,其能够分担部分地基承受的压力,并使建筑物与地基摩擦程度加强,能够避免侧滑问题的产生。而加筋法的应用,主要利用土工布提高地基稳定性能,许多地基积水在土工布覆盖后都能排出。需注意是加筋法的应用具有一定的条件限制,若软土地基在沉降量上较大,加筋法将无法取得明显的效果。在硅化加固法方面,其原理主要体现对软土层注入一定的化学溶液,在软土层中分发生化学反应并形成胶凝物质,该类物质具有固化土颗粒的功能,可使软土地基更为稳固。在软土地基加固中也常用到灌浆方式,其将凝固物质从地基孔隙进行注入,如粘土浆、水泥浆都可作为凝固物质,加固效果较为明显。除此之外,现代水利施工中许多传统水泥桩等逐渐淘汰,取而代之的为预应力管桩、钢筋混凝土桩,在含水量较高且土层较厚的软土地基中都较为适用[3]。

(四) 旋喷方式的应用

相比加固方式,软土地基处理中旋喷方式的应用,其能够使桩具有较高的强度,并保持较低的压缩性。应用中主要通过旋喷机使旋喷柱得以形成,对于许多软粘土土质的地基都可进行处理,但若遇到有机物质含量较高的地基却不适用。因此,旋喷方式应用中应做好软土土质分析工作。

三、 软土地基处理中需注意的问题

地基处理技术的应用可使水利施工中软土地基问题得以解决,但无论哪种技术在应用前都应进行地基承载能力的测算,可充分利用现代信息技术推算具体承载力、剪切力等相关参数。同时,在施工前需勘察测量工程所处区域地质情况,包括水文地质、地形地貌,通过相应的勘察与测量结果进行处理方案的制定,应注意避免在未测量与勘察条件下盲目选用地基处理方式,其容易因处理失当而导致地基整体质量下降。在实际勘察与分析过程中,还需将天气因素考虑其中,如水利施工中寒冷的天气可能使许多加固处理技术无法适用,在加固效果上无法得到保障。另外,实际进行地基处理中,还需进行基底土质实验,通过实验得出具体的土质数据。尤其处理深层水泥搅拌桩中,若数据精准性较差,将会使水利设施运行的可靠程度降低,造成的后果难以估量[4]。

结论

软土地基处理技术的应用是提高水利施工质量的重要途径。实际施工中应正确认识软土地基的基本特征,一旦发现有软土地基存在,要求及时分析地基实际情况,合理选择处理方式。同时注意在处理技术应用前相关准备工作应落实到位,包括基本的测算、勘察与分析,并保证地基处理中应用的实验数据具有较高的精确性,这样才可使软土地基得到有效处理,为水利施工项目质量提供保障。

参考文献:

[1]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,2013,03:105.

[2]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,2013,02:78-80.

[3]王伟东. 水利施工中软土地基处理技术漫谈[J]. 中华民居(下旬刊),2013,07:294-295.

[4]代建兵. 水利施工中软土地基处理技术[J]. 中国水运(下半月),2013,08:223-224.

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