陳俞
【摘要】我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了水利工程建設(shè)的進(jìn)步。水利工程建設(shè)中,對(duì)地基的處理是整個(gè)施工項(xiàng)目最為重要的。在水利工程建設(shè)中處理好軟土地基技術(shù),確保了施工的進(jìn)度,對(duì)工程的質(zhì)量有了保障。鑒于此,本文對(duì)水利施工中軟土地基的處理技術(shù)進(jìn)行了分析探討,僅供參考。
【關(guān)鍵詞】水利施工;軟土地基;應(yīng)用
一、水利工程項(xiàng)目的施工特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的房屋建筑、橋梁、鐵路、道路這些土木工程類的項(xiàng)目不同,水利工程項(xiàng)目具有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)受氣候和季節(jié)相關(guān)因素的限制,水利工程施工必須安排在枯水期進(jìn)行,在施工過程中,還必須采取相應(yīng)的溫控措施,確保工程施工質(zhì)量和施工水平。(2)水利工程的施工位置大多定在沿海、湖泊、河道以及其他水域附近,必須根據(jù)工程建設(shè)的要求以及水流的自然狀況來進(jìn)行截流、導(dǎo)流等一些水下作業(yè)。(3)水利工程項(xiàng)目對(duì)于地基的要求特別嚴(yán)格,再加上施工位置大多是一些地質(zhì)條件比較復(fù)雜的地區(qū),因此,必須高度重視地基處理,不斷提高地基處理技術(shù),避免一些安全隱患和安全風(fēng)險(xiǎn)。(4)由于水利工程本身承擔(dān)泄水、蓄水、擋水的任務(wù),因而對(duì)水利工程建筑物的抗裂、抗凍、耐磨、抗沖、防滲、承壓、穩(wěn)定等一些性能有著特殊嚴(yán)格的要求,在施工中必須嚴(yán)格遵循施工規(guī)范和施工標(biāo)準(zhǔn),采取相關(guān)的措施進(jìn)行有效處理,保證施工質(zhì)量??傊?,水利工程項(xiàng)目的開展和施工地區(qū)的氣候條件、地質(zhì)條件、自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)境都有著密切的關(guān)系,必須準(zhǔn)確把握施工時(shí)機(jī),精心安排施工進(jìn)度,合理安排施工流程,及時(shí)解決施工難題,比如渡汛、防洪等問題,確保施工安全。
二、水利施工中軟土地基處理技術(shù)
1 換填法
在對(duì)施工材料進(jìn)行選擇時(shí)要本著提高地基抗剪強(qiáng)度、對(duì)壓縮性能的原則進(jìn)行降低,從而提高地基的承載力。對(duì)換填處理方法進(jìn)行利用,在填土層中可以預(yù)留一定的空隙,為了能夠增強(qiáng)地基強(qiáng)度對(duì)出現(xiàn)的空隙水要采取排水措施,這樣能夠防止出現(xiàn)低溫凍脹問題,達(dá)到固結(jié)的目的。在實(shí)際施工中,也要按照工程規(guī)模、穩(wěn)定性以及剛性要求的不同,將軟土地基進(jìn)行更好的處理。圖1換填法處理軟基。
2 排水固結(jié)法
軟土自身具有含水量高、孔隙大的特點(diǎn),使得軟土地基很容易在水利工程施工時(shí)造成不穩(wěn)定或者沉降的問題。針對(duì)這種問題,可以通過排水固結(jié)的方式改善軟土地基,對(duì)地基進(jìn)行加固。這種方法包含兩個(gè)方面,一方面是排水,另一方面是加壓。通過利用土質(zhì)自身的特點(diǎn)對(duì)地基進(jìn)行排水,在此過程中還要給地基進(jìn)行加壓固結(jié),保持地基的穩(wěn)定。比如說在橋工程施工中,可以采取排水法固結(jié)法。進(jìn)行填土工作之前,把地表水先排出,然后將溝槽開挖在表面,降低含水量,從而確保施工設(shè)備正常運(yùn)行。溝槽開挖的過程中,為了能夠有盲溝的作用,首先將砂礫和碎石塊加入到軟土地基中。溝槽的布置過程中,應(yīng)該考慮到自身的地形因素,盡量用自然坡度來排水,而且盡量避免其他地表水滲入。
3 強(qiáng)夯法
這種方法是將80kN的夯錘從較高的高度,以自由落體的形式使其落下,并利用其自身的重量以及下落過程中產(chǎn)生的沖力作用到軟土上,使軟土達(dá)到夯實(shí)的作用。這種方法下落的高度一般是大于6m小于30m,并且多作用于黃土和沙土的土層中。
4 水泥土攪拌樁法
水泥土攪拌樁法是一種以水泥或石灰等材料作為固化劑主體,并通過專業(yè)的深層機(jī)械攪拌的方式,將軟土地基深層的軟土和固化劑融合,所進(jìn)行的化學(xué)和物理方法。這種方法不僅有效的增強(qiáng)了地基的整體性、穩(wěn)定性,還有效的減少了軟土地基的沉降。
5 高壓水切割消淤
水渠以及河道中的底部大會(huì)存在厚厚淤泥。其滲透性極差會(huì)嚴(yán)重影響孔隙水排,導(dǎo)致固結(jié)時(shí)間延長,對(duì)地基的穩(wěn)定性起到破壞作用;而且其在缺氧狀態(tài)下,細(xì)菌氧化形成沼氣,使路堤下沉。高壓水切割清淤法是用高壓噴射水槍來切刮浮泥,然后浮泥溶于水中形成泥漿,泥漿泵泥漿放到計(jì)劃中的低洼處。然后在進(jìn)行填土施工。
6 灌漿法
為了使淤泥軟土層及砂質(zhì)的土層的地基硬化,達(dá)到鞏固地基和地基的防水效果,我們將兩種特性的漿液進(jìn)行配比融合,然后利用泵將漿液注入到軟土地基的土層之中,使其深入滲透的做法,漿液所用的大多是水泥漿、黏土漿以及一些化學(xué)物質(zhì)如聚氨酯材料和硅酸鹽等。
7 打樁置換法
置換法其實(shí)是一種人工地基,主要是運(yùn)用碎石、砂等硬質(zhì)材料將軟土置換,然后形成人工復(fù)合地基。在此法的基礎(chǔ)上,技術(shù)人員又研究了多種施工方法,如碎石樁法、石灰樁法等。碎石樁法是用一個(gè)振沖器,在軟土地基中噴高壓水流,使之成孔,再向孔中填充砂和碎石等較硬的材料,形成樁體,以實(shí)際需要為依據(jù)進(jìn)行樁體排列,由碎石樁和土質(zhì)成為復(fù)合地基,使施工能夠順利進(jìn)行。是提升原有土質(zhì)承載力的有效途徑,施工中的實(shí)際情況充分證明,軟土地基的缺陷情況明顯減少。碎石樁法具有受地下水影響小、成本低的優(yōu)勢(shì),使用效果良好,比較適合淤泥質(zhì)土、粉土和砂土等地基。但如果是柔軟的黏土地基,石灰樁法就是一個(gè)比較好的選擇。石灰樁法的主要原理是使用機(jī)械設(shè)備對(duì)地基進(jìn)行打孔,然后添加生石灰,再壓制成地下樁。生石灰遇水會(huì)發(fā)生吸水、放熱、膨脹,并且生石灰和土之間會(huì)發(fā)生物理反應(yīng),進(jìn)而改善土壤性能。也可以以施工的實(shí)際情況為準(zhǔn),加入其它的材料,以求施工達(dá)到要求。
8 爆炸排淤法
爆炸排淤法主要的適用范圍是水工結(jié)構(gòu)中的軟土地基處理,如:海岸護(hù)岸、滑道拋石基床等,沼澤和淤泥是主要的組成部分。在軟土層中加入一些炸藥,以引爆炸藥的手段去除軟土基層表面上的淤泥、泥炭,使比較堅(jiān)硬的、滲水性強(qiáng)的土層更加容易的填充進(jìn)來,使地基土層得到了有效的堅(jiān)固,實(shí)踐證明效果還是不錯(cuò)的,耗費(fèi)時(shí)間也短,但由于炸藥的使用使得這種技術(shù)的成本比較高,還有一點(diǎn)就是由于會(huì)采用爆炸的形式,對(duì)四周的環(huán)境和人容易帶來一定的危險(xiǎn),所以使用的局限性也比較大,特別是沿海地區(qū)使用的極少。
9 動(dòng)力排水與旋噴技術(shù)
軟土地基,主要就是由于水分含量較高,而造成了其強(qiáng)度不夠,易于受力變形的特點(diǎn)。那么利用強(qiáng)力的吸水材料對(duì)其經(jīng)行吸水處理,就可以降低其含水量,提高其強(qiáng)度,進(jìn)而達(dá)到支撐建筑物的目的。這種做法是提高土壤承受負(fù)荷能力以及緊實(shí)度的有效措施。另外,旋噴技術(shù)也是一種非常有效的提高降低軟土水分的措施,它主要是針對(duì)軟土層的泥水進(jìn)行較為深入噴射,進(jìn)而使其水泥液體迅速變?yōu)橛矘?,達(dá)到提高其強(qiáng)度的目的。動(dòng)力排水與旋噴技術(shù)在軟土基礎(chǔ)處理中對(duì)設(shè)備和操作人員的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)有著較高的要求,雖然該技術(shù)效果好、成本經(jīng)濟(jì),但由于設(shè)備和技術(shù)方面仍然有所欠缺,因而其應(yīng)用存在著一定的局限性。
三、水利施工中軟土地基的注意事項(xiàng)
(1)施工前的準(zhǔn)備工作:水利工程軟土地基施工前,需要對(duì)所有施工設(shè)施進(jìn)行檢修,確保設(shè)施的安全性和使用性;清理施工現(xiàn)場(chǎng)不相關(guān)的東西,為施工提供良好的作業(yè)環(huán)境;檢查施工材料,保證符合施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從而提高工程質(zhì)量。(2)考察軟土地基的各項(xiàng)參數(shù):軟土地基施工開始前,首先要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行考察,采集軟土地基的土質(zhì)特性、土質(zhì)外力作用的變化、承受能力、含水量、土層分布情況和有機(jī)物含量等參數(shù),從而提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。根據(jù)軟土分析結(jié)果制定相應(yīng)的處理方法,確保水利工程施工的質(zhì)量安全。(3)實(shí)地測(cè)量軟土地基:為確保施工安全,必須嚴(yán)格進(jìn)行水利工程測(cè)量,對(duì)施工周圍進(jìn)行實(shí)地測(cè)量,其包括含沙量、水流量大小、地形地貌和水文變化情況等。同時(shí),要避免因自然因素影響到水利工程的施工進(jìn)度。(4)施工周期與施工環(huán)境:在工程建設(shè)過程中,要考慮施工周期,并根據(jù)其制定合理的施工方式。制定地基施工方案要注意軟土地基加固事件和建造時(shí)間,利用科學(xué)、有效地方法進(jìn)行處理,確保在規(guī)定期限內(nèi)完成地基建造。在施工環(huán)境方面,要充分考慮到不同的施工標(biāo)準(zhǔn)和施工環(huán)境,采取因地制宜的方式,選擇施工方案。
結(jié)束語
綜上所述,我國擁有著排行世界第三的國土面積,在廣袤的國土上有著豐富的水利資源。隨著人們對(duì)水利資源開發(fā)的不斷重視,水利工程地基處理技術(shù)也發(fā)展迅猛。為了提高水利工程地基處理效率和質(zhì)量,在施工中一定要合理選擇施工技術(shù)和施工工藝,確?;A(chǔ)的穩(wěn)定性和荷載符合建設(shè)要求。相信隨著技術(shù)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,我國水利工程基礎(chǔ)處理技術(shù)必然會(huì)不斷進(jìn)步,為社會(huì)主義中國的建設(shè)和發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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