黃日軍
(東臺市水利建設有限公司, 江蘇 東臺 224200)
在水利工程施工中,河道堤防是重要組成部分,同時在施工過程中通常是因特殊情況影響,使得河道堤防施工存在諸多問題,對其使用產(chǎn)生影響,其中地基處理是一個主要問題?;诖耍疚膶拥赖谭朗┕ぶ熊浲恋鼗攸c進行分析,并探討相關處理技術,使河道堤防工程的作用和價值得到充分體現(xiàn)。
當前,我國水利工程行業(yè)發(fā)展已經(jīng)取得一定成果,且涉及到諸多工程項目,遍布我國各地,在供電、供水、排澇等方面起到重要作用,同時對生態(tài)環(huán)境有改善作用,另外在發(fā)展旅游業(yè)上也有一定作用。堤防工程作為水利工程的一個附屬工程,為使河道堤防工程施工質量得到保障,項目施工過程中,需要結合項目施工特點做好相關管理工作,確保施工順利進行。對河道堤防工程特點進行分析,主要包括以下幾點:第一,相比于一般建設工程,河道堤防工程建設的關鍵在于水電發(fā)電、調節(jié)水流,另外兼具防澇、防水功能,施工中對防滲、承壓的技術要求比較高。第二,河道堤防施工對環(huán)境要求比較高,如施工周圍主要是水域和河道,排水工作復雜,需要加強控制。
軟土地基組成主要包括兩部分,一是軟土,二是沙粉,主要特點是承載能力差、可塑性強、土質軟。河道堤防工程是在軟土上建設地基,因此施工難度較大。軟土本身存在大量天然孔隙,且有較強的流動性和較高的含水量,另外還具備高壓縮性和較強塑性。若軟土水分大量流失,其松軟土質將會更加疏松,對工程質量有嚴重影響。所以軟土水分非常關鍵,需要采取有效處理技術。軟土土體類型主要三種,一是淤泥質土,二是淤泥,三是高壓縮性土體,其中前兩種比較相近,通??梢愿鶕?jù)天然孔隙對其進行區(qū)分,淤泥質土和淤泥的天然孔隙分別為1.0-1.5、1.5以上。河道堤防軟土地基特點分析如下。
因軟土具有較高的含水量,所以軟土滲透參數(shù)取值比標準土質結構低,通常控制在 1.0mm/d以內(nèi)。通常情況下,河道堤防地基屬于軟土土質,需要承受較強的荷載壓縮力,因此容易發(fā)生大孔隙壓水現(xiàn)象,使河道堤防建設穩(wěn)固性降低。
因河道堤防軟土地基含有大量水分,這也使得土體壓實性較差,土體密度較低,軟土地基壓縮系數(shù)一般在0.5MPa以上,因受到高壓縮性特點影響,因此軟土地基施工相對困難,容易出現(xiàn)河堤工程不均勻沉降問題,使河堤結構穩(wěn)定性受到影響,甚至出現(xiàn)安全事故。
因軟土地基存在軟塑性和流塑性特點,在外部荷載作用下,將會出現(xiàn)變形現(xiàn)象,這也使得其抗剪強度弱,將會使軟土流變性提高,嚴重影響河道堤防地基穩(wěn)定性。
排水凝土處理技術可以使河道堤防軟土地基穩(wěn)定性提高,同時也使地基沉降問題得到妥善處理。這一技術應用的關鍵在于加壓裝置、排水裝置,其中常見排水裝置有兩個,一是沙井排水,二是塑料排水管式排水,其可以將排水系統(tǒng)透水性特質體現(xiàn)出來。
在河道堤防軟土地基處理中,換填法比較常見,這一技術是先挖出原有地基土體,之后選擇符合施工要求的土體進行填充。在換填法中,施工人員可以根據(jù)相關規(guī)范標準,確定原有土體挖出深度,將其充分挖出,之后選擇粗砂、中砂等材料,進行換填處理。換填施工完成之后,可給予夯實和加固處理。需要注意的是,這一處理技術并非所有施工條件均適用,在換填處理之前,施工人員需要做好充分調研工作,對河道堤防及周邊情況進行了解,根據(jù)調研結果,再確定是否選用這一處理技術。同時,在換填處理過程中,還需要對建設標準進行權衡,通常情況下,河道堤防施工環(huán)節(jié)不同,其要求也存在差異,所以在換填材料挑選過程中,需要選擇具有較高抗剪能力的材料,使施工質量得到保障,同時也使地基工程強度提高。
旋噴處理技術的關鍵在于使河道堤防軟土地基承載力提高,使河道堤防軟土地基的穩(wěn)定性提高。這一處理技術可以以不同目標為依據(jù)選擇一定目標予以噴射處理,在處理過程中可形成連續(xù)墻、連續(xù)樁,避免地基滲漏現(xiàn)象的出現(xiàn)。同時,在噴射期間可以選擇高壓噴射方式,噴射水泥固化漿液,并混入混凝土,使其硬化凝固,形成標準旋噴樁,這一處理技術可以使軟土地基深度提高,為地基打樁。另外,此種高壓噴射方式可以在河道堤防施工中廣泛應用,但此種處理方式的應用也有一定條件顯示,如軟土地基含有有機成分,或其構成為有機成分,則不可通過此種方式處理。
水泥攪拌樁處理技術是河道堤防軟土地基處理的一個有效方式,這一技術實施相對簡單,且成本較低,主要是在軟土地基中融入水泥,利用水泥和軟土之間的化學反應,使軟土地基承載力得到提升,同時也可以提高軟土地基的硬度,取得良好的加固效果。但因施工中涉及到水泥的大量應用,容易出現(xiàn)二次水土流失現(xiàn)象,因此為避免出現(xiàn)此類問題,可以劃分容易出現(xiàn)二次水土流失的部分,通過水泥樁的方式進行緩解,可以減輕對生態(tài)環(huán)境的影響。
在水利工程建設過程中,針對軟土地基的處理,強夯處理技術比較常用,可以使地基穩(wěn)定性得到大幅提升,河道堤防的軟土地基施工中,強夯處理技術的應用需要以施工現(xiàn)場情況為依據(jù),對施工工具進行選擇,一般情況下可將夯錘吊起至標準高度,之后利用其下落力,達到強夯的目的。通過強夯法不斷循環(huán)應用,可在反復下錘中有效處理軟土地基,由此可見此種處理方式的優(yōu)勢在于可以應用于復雜軟土地基環(huán)境中。軟土地基在河道堤防施工中比較常見,可能會存在沉積現(xiàn)象,也可能會存在諸多雜質,這將對施工環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響,其他處理方式在處理過程中容易受到一些限制,而強夯法可以有效進行處理,使工程質量得到提升。
河道堤防軟土地基含量水大,且天然孔隙大,可塑性和流動性均比較強,因此施工難度比較高,所以需要針對這些特點采取有效的處理技術。針對河道堤防軟土地基可以通過排水凝固處理技術、換填處理技術、旋噴處理技術、水泥攪拌樁處理技術、強夯處理技術等進行處理,實際處理中,需要對各種因素進行綜合考慮,合理的選擇處理技術,保障河道堤防施工質量。