【摘 要】隨著我國國民經(jīng)濟(jì)整體水平的不斷提升和水利工程發(fā)展水平的不斷進(jìn)步,在水利工程施工過程中軟土地基處理方法的應(yīng)用起著越來越關(guān)鍵的作用。因此水利工程施工人員應(yīng)當(dāng)對(duì)軟土地基自身存在的缺陷有著清晰的了解,從而能夠在此基礎(chǔ)上通過處理方法的有效選擇來促進(jìn)我國水利工程施工整體水平的有效提升?;诖?,本文著重分析水利施工中軟土地基處理技術(shù)。
【關(guān)鍵詞】水利工程;軟土地基處理;施工技術(shù)
1、軟土地基的闡述
1.1、軟土地基的特性
所謂軟土地基也就是由于承載能力較低,壓縮性能較強(qiáng),含水量較大的軟土所形成的土體地基,之所以要對(duì)軟土地基進(jìn)行處理就是為了能夠提高地基的穩(wěn)定性能。軟土地基的特征有以下幾個(gè)方面:孔隙較高、壓縮性能較高、透水性能比較差、靈敏度比較高等。
1.2、有效處理軟土地基對(duì)于水利工程施工的重要性
軟土地基的土質(zhì)構(gòu)造通常體現(xiàn)為黏土以及粉狀土,除此之外還會(huì)出現(xiàn)一些沙土和泥炭等。由于軟土地基當(dāng)中的組成,它會(huì)出現(xiàn)讓建構(gòu)物發(fā)生某種程度上的沉降的方法從而達(dá)到對(duì)水利工程的施工的操作過程當(dāng)中的建構(gòu)物其穩(wěn)定性產(chǎn)生一定的惡劣影響。所以,水利施工方應(yīng)該先對(duì)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行勘探,確定后再選擇性的采取有效且科學(xué)的處理措施對(duì)該地的軟土土質(zhì)進(jìn)行相應(yīng)的處理及改進(jìn),如此一來才能夠?qū)Φ鼗鸬接行У姆€(wěn)固作用,從而很好的提升水利工程在其施工建設(shè)過程當(dāng)中的穩(wěn)定性能。軟土地基與其他地基的土質(zhì)是存在著很大的區(qū)別的,而這種區(qū)別可以理解為其特有的性能,所以對(duì)于這種獨(dú)特的土體就應(yīng)該采取不一樣的治理方式,所謂因地制宜也就是這樣了。如果用普通的方法對(duì)其進(jìn)行施工操作,那么它的特殊性也就會(huì)顯露出來,將對(duì)水利施工操作過程中的地基的排水情況以及承載力都產(chǎn)生很大的影響。至此,首先水利工程的施工方的工作人員一定要尋找出適合的方式去改善這一特性,爭取能將其很好的作用于我們的水利施工的建設(shè)中來。水利工程的施工單位應(yīng)該依據(jù)現(xiàn)場的土質(zhì)特性、工期的要求還有造價(jià)水平等方面綜合選擇出科學(xué)的軟土地基的處理方式。
2、軟土地基自身存在的缺陷
軟土地基自身存在的缺陷很多,主要是通過其自身的特性和可能對(duì)水利工程施工帶來的危害得以表現(xiàn)。以下從幾個(gè)方面出發(fā),對(duì)軟土地基自身存在的缺陷進(jìn)行了分析。
2.1、特性分析
由于我國的國土面積較大并且地形地貌較為復(fù)雜,因此在許多水利工程的施工過程中往往會(huì)遇到軟土區(qū)域,在這一區(qū)域施工給水利工程建設(shè)帶來了很大的難度。眾所周知軟土地基通常是由淤泥、沙質(zhì)土、亞粘土、亞砂土層、淤泥質(zhì)粘土等物質(zhì)組成,這種地基通常具有含水量大、抗剪能力差、可壓縮性強(qiáng)、強(qiáng)度不穩(wěn)定等等特點(diǎn)。因此這意味著在水利工程施工過程中如果遇到軟土地基,則由于其自身的承載力和抗剪性能無法達(dá)到我國水利工程的設(shè)計(jì)要求,往往會(huì)導(dǎo)致水利工程上部建筑物的承載能力不足,這會(huì)進(jìn)一步產(chǎn)生很大的工程危害,甚至有可能導(dǎo)致工程出現(xiàn)空洞、坍塌等嚴(yán)重的工程事故。
2.2、軟土地基存在的危害
由于上述特點(diǎn)的存在,軟土地基自身存在的危害也往往受到水利工程的重視。通常來說在水利工程的施工過程中如果軟土地基沒有得到有效處理,則會(huì)嚴(yán)重的影響水利工程正常功能的發(fā)揮和使用,與此同時(shí)往往還會(huì)縮短水利工程的使用壽命。除此之外,在水利工程施工過程中由于一些工程施工單位沒有能夠嚴(yán)格的執(zhí)行工程施工質(zhì)量和檢測標(biāo)準(zhǔn),從而導(dǎo)致了在對(duì)軟土地基進(jìn)行簡單的處理之后就立刻進(jìn)入到下一工序的施工中,這一現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致在水利工程施工過程和建設(shè)初期軟土地基的各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求,但是當(dāng)水利工程施工完成并且在后期正式投入使用的過程中就會(huì)發(fā)現(xiàn)由于軟土地基本身的原因?qū)е铝说鼗Х€(wěn)和建筑物發(fā)生沉降或者是不均勻裂縫等問題,這些問題的存在將會(huì)直接影響到水利工程的整體質(zhì)量和正常使用。
3、軟土地基的施工處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
3.1、換填土處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
換填土處理技術(shù)是水利工程處理軟體地基最常用的技術(shù)之一,其工作的原理表現(xiàn)為:用機(jī)械設(shè)備將不符合地基施工要求的軟土土質(zhì)全部都挖出,將符合要求的土質(zhì),例如鵝卵石、粗砂、碎石等土質(zhì),代替軟土土質(zhì),可以用礦砂、碎石等進(jìn)行墊層,然后填入素土、灰土、砂墊層等,然后對(duì)這些換用的土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí),以此增強(qiáng)加固地基的可靠性和穩(wěn)定性,顯著的提高軟土地基的承載能力與透水能力,以此保證水利工程的其他施工工序能夠順利的進(jìn)行。該種軟土地基處理技術(shù)通常在某一地段或者某一點(diǎn)出現(xiàn)軟土地基時(shí)應(yīng)用,并不適合在大范圍軟土地基中采用,即在水利工程施工中起到輔助的作用。
3.2、強(qiáng)夯處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
軟土地基通常是由黃土和砂土構(gòu)成的軟土,可以通過采用夯錘對(duì)軟土進(jìn)行夯實(shí)處理,起到加固地基、提高軟土承載能力的作用。以某水利工程為例,該水利工程某渠道地基屬于粘砂多層結(jié)構(gòu),渠道底板主要位于中壤土、重砂壤土、細(xì)砂土中,其中細(xì)砂土質(zhì)和重砂壤土不均,重砂壤土具有地震液化潛勢(shì),綜合考慮各種因素,該工程施工單位決定采用強(qiáng)夯處理技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,該施工單位選擇單擊夯擊能300kN·m夯擊四次,前三次夯錘的落距為14m,第四次時(shí)滿夯的落距降低為5m,經(jīng)過處理之后,對(duì)夯區(qū)進(jìn)行土樣室內(nèi)試驗(yàn)分析,試驗(yàn)結(jié)果表明,采用了強(qiáng)夯處理技術(shù)之后,有效的消除了地震液化問題,處理質(zhì)量能夠滿足水利工程的相關(guān)設(shè)計(jì)要求。
3.3、井點(diǎn)降水處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
井點(diǎn)降水處理技術(shù)是針對(duì)地下水位相對(duì)較高的軟土地基的處理技術(shù),其優(yōu)勢(shì)在于降水效果非常好,并且施工成本相對(duì)較低、施工周期相對(duì)較短,其缺點(diǎn)在于當(dāng)水利工程的橋涵相對(duì)較多時(shí),需要設(shè)置眾多井點(diǎn),導(dǎo)致投資成本的增加。井點(diǎn)降水處理技術(shù)的原理表現(xiàn)為:在地下水較高的地方增設(shè)一定數(shù)量的井點(diǎn),然后設(shè)置一定數(shù)量的設(shè)備進(jìn)行抽水施工,然后按照一定的程序降低軟土地基土質(zhì)中的水分含量,該種方法需要對(duì)水電、設(shè)備等進(jìn)行詳細(xì)的檢查,防止在抽水的過程中出現(xiàn)抽水不到位或者抽水設(shè)備損壞等問題導(dǎo)致抽水施工間斷。此外,還應(yīng)該時(shí)刻觀察周圍環(huán)境變化對(duì)抽水效果的影響,并根據(jù)實(shí)際狀況合理的調(diào)節(jié)抽水流量的大小,當(dāng)施工完成之后應(yīng)該將井點(diǎn)系統(tǒng)拆回并回收。
3.4、排水處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
排水處理技術(shù)主要包括塑料排水板法、礦井排水固結(jié)法、擠密砂樁法等,排水處理技術(shù)主要適用于軟土層過厚的土壤或者是路堤高度相對(duì)較高的軟土地基中。排水處理技術(shù)的工作原理表現(xiàn)為:對(duì)于礦井排水固結(jié)方法,主要是對(duì)于表面的淤泥進(jìn)行清除,以此增強(qiáng)軟土的堅(jiān)固性;對(duì)于砂井排水法,主要是用預(yù)壓砂井對(duì)軟土地基進(jìn)行處理,以此加快排水固結(jié),促使地基能夠快速的沉降,該種軟土地基處理技術(shù)的施工效果非常明顯,但是想要實(shí)現(xiàn)完全固結(jié),需要耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較長。
3.5、排水砂墊層技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
排水砂墊層技術(shù)的工作原理表現(xiàn)為:在地基底部地面鋪設(shè)一層砂層,其作用在于為軟土層增加一個(gè)排水層面,隨著填土施工的進(jìn)行,軟土層的承載負(fù)荷不斷的增加,促使軟土層不斷的排水固結(jié),排出的水從砂墊層中流走,這樣能夠增強(qiáng)軟土層的固結(jié)效果。通常狀況下,為了保證砂墊層具有良好的排水性能,需要應(yīng)用滲水性相對(duì)較高的砂土,將砂墊層的厚度控制在0.6m~1.0m之間,同時(shí)為了增強(qiáng)砂墊層的排水效果,還應(yīng)該在砂墊層上鋪設(shè)一層具有隔水性能的粘土層,防止已經(jīng)排出的水返滲到基層面。
3.6、添加劑處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用
添加劑處理技術(shù)的工作原理表現(xiàn)為:在軟土層處理的過程中,在土層中加入水泥、生石灰等能夠改變軟土土質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分的添加劑,將軟土變成高強(qiáng)度土或者可凝固土,以此提高軟土地基堅(jiān)固度、穩(wěn)定性以及承載能力的一種施工處理技術(shù)。水利工程在采用添加劑處理技術(shù)的過程中,應(yīng)該控制好土壤和添加劑成分之間的配比度,既不能使土壤的水分含量過高,也不能使土壤過于干燥,否則都會(huì)影響地基的穩(wěn)定效果。
總之,通常來說在水利工程施工過程中軟土地基存在著很大的缺陷和危害性,這意味著水利工程這樣的大型工程建造過程中能否有效處理軟土地基問題,將會(huì)直接的影響到水利工程的整體使用效能和使用壽命。因此在這一前提下對(duì)于水利施工中軟地基處理技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行研究與分析就具有極為重要的工程意義和現(xiàn)實(shí)意義。
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