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        水利施工中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用

        2015-12-31 00:00:00張蓉
        基層建設(shè) 2015年13期

        瀘西縣板橋河水庫管理所 云南省紅河州瀘西縣 652400

        摘要:對于水利工程來說,地基是其中的重要基礎(chǔ),而在對地基進行處理時,軟土地基的施工和處理具有較大的難度,需要利用有效的技術(shù)做好地基建設(shè)工作。本文首先對軟土地基進行了簡要介紹,然后對其勘察技術(shù)以及處理技術(shù)等進行了詳細(xì)闡述。

        關(guān)鍵詞:水利施工;軟土地基;施工技術(shù)

        在對水利工程進行施工的過程中,若是沒有對軟土地基做好處理工作,就會對工程施工質(zhì)量和安全造成影響,縮短使用壽命,所以,需要對軟土地基做好處理工作,并進行科學(xué)施工,確保地基穩(wěn)定性,提升其質(zhì)量。

        一、軟土地基

        軟土地基主要構(gòu)成就是軟土,泥炭以及松軟土還有空隙比較大的質(zhì)土等都是其重要組成。這種地基抗壓性比較差,承受的壓力比較小。其主要特點包括:第一,強度比較低。這種地基的土質(zhì)基本上都是軟土,比較疏松,因此,其強度比較低,容易導(dǎo)致坍塌以及裂縫現(xiàn)象,從而對工程質(zhì)量造成影響。第二,壓縮性比較高。在對水利工程進行建設(shè)的時候,其承擔(dān)的壓力逐漸提升,導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象發(fā)生。第三,透水性比較差。淤泥質(zhì)粘性土質(zhì)屬于軟土地基的一種,在對水利工程進行建設(shè)的時候,需要排出的水分比較多,為確保工程順利開展,需要利用有效措施將水分排除掉,從而確保地基穩(wěn)固[1]。第四,沉降比較迅速。軟土地基的壓縮性比較高,因此,其沉降比較迅速,另外,由于水利工程建設(shè)進度不斷推進,也會導(dǎo)致沉降速度的提升,從而對施工造成影響。第五,不均勻性。對于軟土地基來說,其土質(zhì)是不同的,因而其密度以及強度和硬度等都是不同的,這就導(dǎo)致軟土地基對壓力承擔(dān)的能力存在區(qū)別。對于同一個軟土地基來說,其承壓的不同,導(dǎo)致施工控制比較困難,從而對施工質(zhì)量造成影響。

        二、勘察技術(shù)

        對于軟土地基來說,為了選擇有效的處理方案,需要獲取前期數(shù)據(jù),這時就需要對地基進行勘察,勘察的主要內(nèi)容包括分布范圍以及分布深度還有物理力學(xué)特性與對工程造成的影響等。

        第一,對地面進行測繪調(diào)查。首先,要分析軟土地基所在地段的具體地形和地貌。其次,要對地基的成因以及分布范圍還有深度和底層性質(zhì)等做好分析工作。再次,要對砂夾層具體厚度以及組成與排水特點加以分析。另外,對于軟土層具體埋深做好分析[2]。最后還要分析地下水埋深以及類型等。

        第二,對勘察點以及勘察方式進行明確。結(jié)合地形和軟土層具體成因?qū)辈禳c進行設(shè)置,其間距大約為30米,若是土層比較復(fù)雜,需要對勘察點數(shù)量增加。結(jié)合建筑對于地基的具體要求和地基性質(zhì)對勘察點具體深度進行明確。在勘察的過程中,使用的主要方法主要分為:一是原位測試,就是要在原位開展靜力觸探以及十字板剪切等試驗,從而得到地基的相關(guān)數(shù)據(jù)。二是室內(nèi)土工試驗,就是對地基物理化學(xué)性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)等進行實驗。三是鉆探式勘察,是對土層進行劃分的一個方法,主要就是利用鉆探取樣這種方式分析砂樣,在鉆探的過程中,要避免對于地基物理性質(zhì)造成的改變,防止對勘察數(shù)據(jù)造成影響。

        第三,對地基進行評價。在勘察數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上,要對地基的性質(zhì)進行分析。首先,要對其均勻性進行分析,主要包括了地基強度以及壓縮性均勻性。其次,要對地基承載力加以評定。再次,由于軟土地基具有比較高的靈敏度,且其結(jié)構(gòu)比較容易改變,所以,要利用比較有效的持力層,通過地表硬殼層減少成本。最后,將一維固沉降計算模式以及地區(qū)經(jīng)驗系數(shù)兩種方式結(jié)合起來,對地基沉降情況進行計算。在將所有的測定工作完成之后,要對所有的數(shù)據(jù)進行匯總,并將其編制成為圖表資料,在施工圖設(shè)計這一階段,將地質(zhì)勘察報告制作出來,在其中對工程的地質(zhì)進行評價和預(yù)測,并提出有效的地基處理對策。

        三、處理技術(shù)

        1.關(guān)于強夯施工。這種技術(shù)的特點是:施工速度比較快;處理效果好;可以對廢料進行重新利用;使用范圍比較廣。在利用這種技術(shù)的時候,需要對強夯參數(shù)指數(shù)進行明確,還要在現(xiàn)場做好試夯工作,記錄好試夯數(shù)據(jù),對之前和之后的數(shù)據(jù)進行給分析,對這種技術(shù)效果進行檢驗,之后做好調(diào)整,并將最終的參數(shù)指標(biāo)確定好,如果指標(biāo)與施工要求不符,就需要對其加以調(diào)整。在對這種技術(shù)進行應(yīng)用的過程中,首要的就是對深層土進行改造,之后,對中層土進行改造,而表層土的改造工作要放在最后。在最后一遍進行強夯的時候,要通過推土機對夯坑進行填平。完成最后一遍強夯工作之后,利用低能量做好滿夯工作。最后還要對地基質(zhì)量進行檢驗,如果表層土要比下層土密實度小,這就說明處理效果比較差。

        2.關(guān)于換填管理。如果要利用這種技術(shù)進行處理,就要在地基往下將深度一定的軟土挖出來,還要在下面將粗砂以及碎石等壓縮性的散體材料埋設(shè)好。在這之后,要做好夯實工作。在利用這種技術(shù)的時候,需要對地基狀況進行了解,同時還要利用合適的管理方式。對于這種技術(shù)來說,主要采用的材料包括了砂以及砂墊層還有灰土和礦渣墊層等。在換填的時候,需要的墊層材料是不同的,只有這樣,才能保證不同的作用以及施工效果。墊層的使用,能夠使得地基土質(zhì)強度得以提升,在對軟土進行換填的時候,采用的材料壓縮性比較小,能夠承受由于基礎(chǔ)荷載造成的壓力。在對墊層材料進行填充的時候,是有縫隙的,為了提升排水速度,要保證選擇的方法具有良好的透水性,從而使得固結(jié)速度提升,避免低溫凍脹問題。在水利工程之中,可以利用這種方法對上部軟土加以處理。

        3.關(guān)于排水固結(jié)。這種技術(shù)的主要方法包括:一是堆載預(yù)壓。這種方法主要就是要對砂井進行設(shè)置,并利用塑料排水做好排水工作。在開展排水工作的時候,需要做好加壓管理工作。對建筑自身重量進行利用,也能夠加載預(yù)壓,使得水分能夠從土體縫隙之中排出來,達到土層固結(jié)這一效果。二是真空預(yù)壓,如圖1所示(1.橡皮布;2.砂墊層;3.淤泥;4.砂井;5.粘土;6.集水罐;7.抽水泵;8.真空泵)。在對軟土地基進行處理的時候,需要將數(shù)量一定的豎向排水體設(shè)置在軟土內(nèi)部,完成安裝工作之后,將砂層鋪設(shè)在地面上,同時還要利用密閉的密封膜覆蓋好,從而對負(fù)壓荷載效果加以利用,實現(xiàn)對地基的有效處理。在利用這種方法的過程中,需要注意真空預(yù)壓邊緣一定要超出工程基礎(chǔ),提升預(yù)壓面積的時候,要確保形狀為方形。三是降水預(yù)壓。這種方法就是要通過井點抽水,從而降低地下水位。利用這種方法能夠使得地下水位下降,對土體性能加以改善,提升地基穩(wěn)定性。

        圖1 真空預(yù)壓

        4.關(guān)于化學(xué)固結(jié)。這種技術(shù)主要就是通過化學(xué)材料達到排水固結(jié)效果,從而使得地基具有穩(wěn)定性。這種技術(shù)的主要方法包括:一是灌漿法,二是深層攪拌法,三是高壓噴射注漿的方法。其中深層攪拌法又是最為常見的,這種方法就是將水泥以及石灰等當(dāng)做固化劑,通過深層攪拌機攪拌固結(jié)劑與軟土,使其充分粘合。利用化學(xué)方法對地基進行固結(jié),從而使得地基強度以及承載力得以提升,可以減少地基沉降量,實現(xiàn)對地基的有效處理。在利用這種技術(shù)的時候,要控制水泥以及地基兩者之間的化學(xué)反應(yīng),另外,還要通過物理加固法有效管理,從而使得地基固化速度提升[3]。圖2就是深層攪拌法的施工流程。灌漿法能夠保證漿液分布均勻,從而實現(xiàn)良好的地基處理效果。在對高壓噴射注漿的方法進行利用的時候,需要始終關(guān)注壓力,防止施工過程中存在起包以及沉降不均勻的現(xiàn)象。在對深層攪拌法進行利用的時候,需要確保攪拌機械的合理性,同時還要關(guān)注攪拌時間以及均勻性。

        圖2 深層攪拌法的施工流程

        結(jié)語:

        總之,對于水利工程來說,軟土地基的施工技術(shù)直接關(guān)系到工程整體施工質(zhì)量。需要結(jié)合工程以及軟土地基實際狀況選擇最佳處理技術(shù),實現(xiàn)良好的施工效果。

        參考文獻:

        [1]代建兵. 水利施工中軟土地基處理技術(shù)[J]. 中國水運,2013,(08):223-224.

        [2]徐艷云. 淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J]. 中國水運,2013,(10):213-214+244.

        [3]高輝. 水利施工中軟土地基施工技術(shù)探討[J]. 水利科技與經(jīng)濟,2014,(03):146-149.

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