盧文明
【摘 要】軟土地基指的是壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。其承載能力很低,通常情況下不會(huì)超過(guò)50KN/m2。當(dāng)前,隨著我國(guó)社會(huì)的快速發(fā)展,進(jìn)一步帶動(dòng)了農(nóng)業(yè)的全面前進(jìn),而水利工程是推動(dòng)農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的原動(dòng)力,因此目前大批的水利工程建設(shè)項(xiàng)目應(yīng)運(yùn)而生。由于水利工程建設(shè)場(chǎng)地一般離海灘、沼澤較近,它的土質(zhì)呈現(xiàn)出了軟性特征,所以軟土地基處理已經(jīng)是現(xiàn)代水利施工中迫切需要解決的問(wèn)題。
前言
軟土地基因其低強(qiáng)度、高壓縮性與大孔隙、高含水量等特征,使得地基設(shè)計(jì)和施工都存在很多難點(diǎn),對(duì)施工技術(shù)和施工管理提出了很高的要求。對(duì)于整個(gè)水利工程而言,遇到軟土地基,一旦處理不當(dāng),由于其承載能力較弱,很可能造成結(jié)構(gòu)變形,樁基斷裂等問(wèn)題,更可能威脅整個(gè)工程的安全,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
1軟土地基特征
軟土地基是可壓縮量較高、強(qiáng)度較低的軟弱土層,軟土地基的軟弱土層中通常含水量較高,土層中間的空隙較大,承受壓力能力小,往往承受超出范圍的壓力后,就會(huì)出現(xiàn)土層變形等現(xiàn)象。軟土地基是水利施工建設(shè)中間嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和安全使用的一個(gè)重要因素,工程施工中一旦遇到軟土地基,工程的施工進(jìn)度將變緩慢,工程的施工難度必然增加,軟土地基中的水分還會(huì)在強(qiáng)烈的陽(yáng)光照耀下逐漸蒸發(fā),最終導(dǎo)致土質(zhì)松軟,抗壓性降低。
2軟土地基上水利建設(shè)失穩(wěn)的原因
軟土地基是一些相對(duì)軟弱的土層結(jié)構(gòu),在沒(méi)有采取相應(yīng)的穩(wěn)固措施的情況下,建立在軟土地基之上的水利工程就會(huì)因?yàn)榈鼗惺懿蛔毫?,出現(xiàn)建筑失衡情況,這種狀況下,水利建設(shè)的安全性將大大降低。經(jīng)過(guò)專(zhuān)家長(zhǎng)期的實(shí)踐探索得出了以下結(jié)論:軟土地基中間的水分會(huì)隨著天氣的變化發(fā)生較大變化,導(dǎo)致土層結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定,最終導(dǎo)致土層承壓能力變化。
3水利施工建設(shè)中軟土地基處理常用技術(shù)分析
3.1排水砂墊層
常用的軟土地基處理方法中,排水砂墊層也是關(guān)鍵的方法之一。目前,排水砂墊層經(jīng)常被用在含水量相對(duì)大的淤泥性質(zhì)黏土中。其原理是通過(guò)對(duì)土質(zhì)進(jìn)行排水操作,增加土壤的強(qiáng)度、同時(shí)減緩?fù)临|(zhì)的壓縮性,直到土質(zhì)滿(mǎn)足工程要求。砂墊層的操作方式如下,首先,在地基底部填充上一層高滲水性質(zhì)的砂墊層,伴隨施工的工序進(jìn)度,含水量高的軟土層會(huì)受到更多的壓力,土質(zhì)中的水分被擠壓出來(lái),再通過(guò)砂墊層被滲透出去,等到工程完成后,地基的強(qiáng)度也能基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外,砂墊層法不僅能排水還能有效地防止地下水反滲,前提是在砂墊層上鋪設(shè)一層隔水的黏土層。
3.2加筋法
加筋法主要是將具有抗拉能力的材料置入土層中間,在軟土地基的土壤顆粒和置入材料產(chǎn)生摩擦力,將整個(gè)的軟土層和抗拉力材料形成一個(gè)整體,增加整個(gè)軟化土層的穩(wěn)定性。例如:在福建省的圍墾工程中間,就是采用的朔料排水板,加強(qiáng)土層中水分的排除,將剩下的土壤固結(jié)成可以承受高強(qiáng)度的土層,同時(shí)還在其中放置土工織物,將整個(gè)拉力均勻的分布在基地中,這樣可以使得基地均勻承受力,同時(shí)增加軟土地基的穩(wěn)定性。
3.3預(yù)壓砂井法
預(yù)壓砂井法是利用壓力系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的相互結(jié)合,在軟土地基中,將空隙中的水分排除來(lái),同時(shí)將剩下的土壤進(jìn)行加壓,增加土層的承壓能力。在這種兩種方法相結(jié)合的系統(tǒng)中,常用的排水系統(tǒng)是水平的排水墊層或者利用排水溝將水排除,還采用豎直方向的排水砂井和排水板;在加壓系統(tǒng)中,常用的方法是推載預(yù)壓、真空預(yù)壓和降低低下水位等等。當(dāng)在清除加固范圍內(nèi)的植被和土壤后將上面鋪上砂層,再插入垂直的排水板,在砂層中放置橫向的排水管,最后在砂墊層封膜,將膜內(nèi)的空氣抽出,這種方法我們稱(chēng)為真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法。但是這種方法的作用范圍有限,適用于工期較寬泛的工程。
3.4旋噴法
旋噴法主要是通過(guò)鉆機(jī)將帶有特殊噴嘴的注漿管鉆進(jìn)至地層的預(yù)
定位置后,用高壓脈沖泵,把水泥漿液通過(guò)鉆桿下端的噴射裝置,向四周以高速水平噴入土體,借助流體的沖擊力切削土層,使噴流射程內(nèi)土體遭受破壞,與此同時(shí)鉆桿一面以一定的速度旋轉(zhuǎn),一面低速徐徐提升,使土體與水泥漿充分?jǐn)嚢杌旌?,膠結(jié)硬化后即在地基中形成直徑比較均勻,具有一定強(qiáng)度的樁體,從而使地層得到加固。由旋噴法而產(chǎn)生的樁具存在壓縮性小與強(qiáng)度大的優(yōu)勢(shì),可有效的加固在軟粘土與細(xì)沙土混合下而形成的地基,但在具有較高有機(jī)成分的土層中效果并不顯著,所以如果遇到有機(jī)成分大的土層,不得使用旋噴法。
3.5換土法
換土法是軟土地基處理技術(shù)中比較常用的一種方法,這種方法簡(jiǎn)單有效,在實(shí)施過(guò)程中,通過(guò)對(duì)軟土本質(zhì)的改變,改變土質(zhì)特性,達(dá)到水利地基建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)。例如:在水利施工中遇到軟土地基問(wèn)題,可以用水泥、灰土等替換軟土,使土壤的承載力達(dá)到水利施工的標(biāo)準(zhǔn)。換土法可以直接的有效的提高土壤的承載力,但是這種簡(jiǎn)單直接的方法卻很容易收到地理位置的制約,影響這種方法的使用,在比較偏遠(yuǎn)的位置,交通運(yùn)輸不便的情況下,這種方法就會(huì)加大工程的成本,因此,在采用換土法的同時(shí),也要充分考慮到當(dāng)?shù)氐膶?shí)際,在交通便利的情況下采用這種方法。
3.6排水固結(jié)法
排水固結(jié)法是采用排水板將土壤中間的水分排出,然后提高土壤的穩(wěn)定性,增加土壤的承載力。
3.7振動(dòng)水沖法
振動(dòng)水沖法是將軟土地基打孔,然后將水泥等原料填充到其中,在采用分層夯實(shí)的方法,加固地基,一般在采用這種方法之前不要利用排水系統(tǒng)進(jìn)行排水。
3.8硅化加固法
硅化加固法是將氯化鈣和氧化鈉等溶液通過(guò)兩側(cè)有洞的管注入到地基中間,通過(guò)這些化學(xué)溶液融入到土壤中間,在和土壤產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),在土壤之間生成一種膠狀物,將土壤凝結(jié)在一起,從而增加土壤的承載力。在使用這一技術(shù)的過(guò)程中間,采用電化的方式可以加大硅化的范圍,這種方法叫電動(dòng)硅化法。
3.9人工材料加筋法
人工材料加筋法是采用人工合成材料覆蓋在地基表層,這一工作要在工程施工之前完成,這樣做主要是為了將整個(gè)建筑物的重量均勻的分布在地基的各個(gè)地方,不會(huì)出現(xiàn)某些地方承載的壓力大,有的地方承載的壓力小的情況,另外,這種方法可以有效的增加建筑物和地基之間的摩擦力,防止建筑物出現(xiàn)傾斜的現(xiàn)象。
3.10樁基法
樁基法在面對(duì)含水量大,軟土地基層后等水利工程的建設(shè)中間使用的較多,將鋼筋混凝土樁置入到軟土地基中,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂石樁。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述可知,用于水利施工中軟土地基的處理方式較多,相關(guān)施工單位應(yīng)充分考慮工程特點(diǎn),掌握了解地基土質(zhì)特性及周邊環(huán)境等各種必需注意的因素,明確經(jīng)濟(jì)合理有效的軟土地基處理技術(shù),從而推動(dòng)工程保質(zhì)保量有效運(yùn)行。
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