華巨賢 趙愛芳
摘要:在水利工程施工中,難免會遇到這樣或那樣的問題。而軟基基礎(chǔ)(以下簡稱軟基)問題就是一個十分突出的問題。為了確保水利工程施工質(zhì)量得到有效的提升,就必須對軟基處理技術(shù)進(jìn)行不斷地提升和優(yōu)化。文章從水利工程中強(qiáng)化軟基處理的必要性入手,對水利工程軟基質(zhì)量問題帶來的危害及其成因進(jìn)行了分析,并就當(dāng)前水利工程軟基施工中常見的施工技術(shù)進(jìn)行了分析,以便水利工程軟基處理質(zhì)量得到有效的提升。
關(guān)鍵詞:水利工程施工;軟基基礎(chǔ);處理技術(shù)
引言
軟基處理的相關(guān)問題一直是水利工程建設(shè)的難點(diǎn),一方面是由于軟土層自身的固有缺陷所導(dǎo)致的,另一方面在于處理技術(shù)的應(yīng)用方法上存在一定的問題。很明顯,軟土地基的質(zhì)量問題形成的最主要原因就是施工處理技術(shù)的應(yīng)用不當(dāng),這就要求施工人員在實(shí)際工作中要合理運(yùn)用各種處理技術(shù)方法和手段,以提高軟基的強(qiáng)度和抗壓性能為目標(biāo),確保地基的穩(wěn)固與安全,維護(hù)后續(xù)水利施工的安全性。
1水利工程施工中軟基的特點(diǎn)
1.1軟基含水量多
軟基的透水性不強(qiáng),特別是抗剪強(qiáng)度比較低,軟基內(nèi)部的空隙大,含水量明顯要高于其他土層,其含水量最少30%、最高可達(dá)到70%。軟基壓縮性高、透水性弱以及抗剪強(qiáng)度差等特點(diǎn),給工程的施工造成了極大困難,影響了路面的承載能力。在軟基上進(jìn)行工程建設(shè),對于施工進(jìn)度以及工程質(zhì)量必然造成影響。所以,積極解決軟基問題就成了工程建設(shè)過程中的核心問題。
1.2軟基滲水力差、固結(jié)很慢
軟土的含水量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他土層,有時(shí)候含水量高達(dá)70%,所以其滲水能力必然差。在這樣的環(huán)境中進(jìn)行水利工程施工建設(shè),對軟土進(jìn)行加固處理,必然對固結(jié)處理有極大的影響。如果固結(jié)的速度太慢,勢必會影響到軟基的穩(wěn)定性。那么在水利施工中,如何加快軟基固結(jié)施工是個難題。此外,就軟基土壤的構(gòu)成成分而言,存在著不單一性;在這種土壤中,有時(shí)候還存著一些有機(jī)質(zhì),有機(jī)質(zhì)的存在常常會造成排水管堵塞,影響對軟土層中水分的有效處理,進(jìn)而極有可能導(dǎo)致出現(xiàn)塌方等嚴(yán)重問題。
1.3軟基加固技術(shù)特征剖析
軟基加固技術(shù)的全稱是軟土地地基施工技術(shù),這一技術(shù)在軟基工程中有著極其重要的作用。這是因?yàn)檐浕翆幼陨砗容^高,過高的含水量會影響到路基加固的固化速度。如果固化速度太慢,勢必會對整個道路建設(shè)造成影響。作為技術(shù)人員,在軟基加固中,必須做好調(diào)查,做好每一項(xiàng)工作,以確保軟基加固的質(zhì)量。
2水利工程施工中軟基基礎(chǔ)的處理技術(shù)
2.1樁基法
樁基法主要應(yīng)用于軟基淤土層厚,無法進(jìn)行大面積深處理的工程,樁基法中應(yīng)用最廣泛的即為鋼筋混凝土預(yù)制樁,其主要通過人工或機(jī)械成孔,在軟基中注入鋼筋混凝土,混凝土熱施及離子交換改變周圍土質(zhì)的物理性質(zhì),從而形成混凝土樁復(fù)合地基,以提高地基承載力,減少沉降。并且鋼筋混凝土預(yù)制樁處理技術(shù)還可抗水閘水壓力,產(chǎn)生水平荷載,以達(dá)到水平穩(wěn)定的作用。
2.2換土墊層法
換土墊層法適用于軟基淤土層厚度較薄的情況,其主要用砂土、灰土粗砂、水泥土等換填淤土層處理地基,回填壓密性較好的土層并壓實(shí)后,可以提高土層的持力,增強(qiáng)地基的承載力及抗變性能力,從而提高其穩(wěn)定性。施工過程中將地基底面下較淺范圍內(nèi)的軟弱土挖出后,分層填充砂石、碎石、素土、灰土、煤渣等材料,這類材料通常具有較好的抗侵蝕性,強(qiáng)度高且壓縮性小,再通過分層壓實(shí)可大大提高地基的密實(shí)程度,從而提高地基的承載力,減少地基沉降。
2.3高壓旋噴注漿法
高壓旋噴注漿法適用于淤泥質(zhì)土、黏性土、粉土、黃土、碎石土等地基,其主要是利用氣壓、液壓或電化學(xué)原理在地基介質(zhì)中注入可固化的漿液,在閘基中進(jìn)行高壓旋噴灌漿可形成水泥土摩擦樁,以提高閘基的承載能力,控制地基沉降。除了高壓旋噴漿液,還可以通過旋轉(zhuǎn)、定噴、擺噴、旋噴等多種方式形成復(fù)合地基,減少地基沉降,提高地基承載力。高壓旋噴注漿材料包括水泥漿、水泥砂漿、黏土水泥漿等多種。
2.4化學(xué)固結(jié)法
化學(xué)固結(jié)法主要適用于無法應(yīng)用常規(guī)處理軟基方法進(jìn)行處理的工程,其主要應(yīng)用化學(xué)材料填充軟基,以提高軟土地基的性能,降低其壓縮性,提高其承載力。常用的化學(xué)固結(jié)處理法包括硅化加固法、加筋法、深層攪拌法、灌漿法等。其中深層攪拌法是將水泥等材料混合于軟基中,再利用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?,水泥固結(jié)即可提高軟基強(qiáng)度。加筋加固法主要是在軟基中填充人工合成材料,其韌性高、強(qiáng)度大,可在高壓環(huán)境下產(chǎn)生高摩擦,達(dá)到提高軟基整體韌性及強(qiáng)度的目的,從而提高基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。灌漿法是在軟基中灌漿、填充石灰石、木質(zhì)素等物質(zhì),在化學(xué)反應(yīng)的作用下加固黏性土及淤泥質(zhì)粉土,以保證地基可滿足工程施工需要。硅化加固法主要是利用氯化鈣與硅酸鈉之間的化學(xué)反應(yīng)黏合軟土組織的膠頭凝聚物,以提高地基基礎(chǔ)強(qiáng)度。
3切實(shí)提升水利工程施工質(zhì)量的技術(shù)對策
3.1切實(shí)注重工程實(shí)地勘驗(yàn),強(qiáng)化專項(xiàng)技術(shù)方案制定
為確保水利工程軟基處理質(zhì)量得到有效的提升,在實(shí)際施工過程中,需要加強(qiáng)實(shí)地勘驗(yàn),緊密結(jié)合水利工程的實(shí)際,針對性的制定軟基施工處理方案。在這一過程中,需要加強(qiáng)對軟基情況的調(diào)研,除了采用傳統(tǒng)的方法,比如取樣檢測法、現(xiàn)場分析法之外,還要結(jié)合其實(shí)際檢測和分析得到的數(shù)據(jù),利用現(xiàn)代科技的力量,更加精準(zhǔn)地掌握地基的實(shí)際情況。例如將所有的實(shí)測數(shù)據(jù)輸入BIM系統(tǒng)之中,結(jié)合系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的方案,自動匹配最佳的施工技術(shù)參數(shù),再結(jié)合這些施工技術(shù)參數(shù)和自身在工藝、設(shè)備上的實(shí)際情況,采取針對性最強(qiáng)、成本最低和效果最佳的方案,并錄入BIM系統(tǒng)之中,加強(qiáng)對其的建模處理,對整個處理過程進(jìn)行模擬和分析,結(jié)合分析結(jié)果,對方案的技術(shù)性、經(jīng)濟(jì)性和科學(xué)性與可行性進(jìn)行比較,最終從多種方案中遴選出最佳的技術(shù)方案,確保軟基處理成效得到有效的提升。
3.2切實(shí)加強(qiáng)工藝技術(shù)創(chuàng)新,注重彰顯節(jié)能環(huán)保理念
在當(dāng)前日益注重節(jié)能環(huán)保的今天,為了更好地強(qiáng)化路基的處理成效,并彰顯其節(jié)能環(huán)保效果,就需要在軟基處理工藝上不斷地創(chuàng)新和優(yōu)化。尤其是在一些特殊和非常規(guī)的路段中,若采用傳統(tǒng)的技術(shù),費(fèi)時(shí)費(fèi)力、能耗大、產(chǎn)生的三廢較多,顯然不利于環(huán)保施工和文明施工。為有效的加快工程進(jìn)度、保障工程質(zhì)量,必須加大對軟基處理技術(shù)的創(chuàng)新力度,結(jié)合工程實(shí)際情況,針對性地制定技術(shù)方案,并在制定過程中注重節(jié)能環(huán)保理念的提升。例如在某水利工程中,需要圍海造陸,某施工企業(yè)為了攻克這個世界性的軟基處理難題,經(jīng)過13年的研究、總結(jié)、優(yōu)化和完善,最終形成了以漸進(jìn)式就近吹填軟基處理為基礎(chǔ),聯(lián)合直排式真空預(yù)壓和二次聯(lián)合真空預(yù)壓法。有效的將泥地進(jìn)行快速的沉降和固化,在泥土吹掃之后就能馬上實(shí)施真空預(yù)壓,縮短工期的同時(shí)還能保障工程質(zhì)量。
3.3加強(qiáng)軟基質(zhì)量控制,提倡文明施工
由于軟基施工帶來的噪聲、光、粉塵等污染較為突出,在軟基質(zhì)量控制過程中,既要注重關(guān)鍵施工技術(shù)的控制,還要注重文明施工。需要注意的是,軟基處理時(shí)往往需要多種軟基處理技術(shù)的綜合應(yīng)用,需要注意不同技術(shù)之間相互協(xié)調(diào),促進(jìn)質(zhì)量控制。在應(yīng)用新技術(shù)時(shí),應(yīng)注重對其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的嚴(yán)格管控,對不同的軟基技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行有效的組合和綜合,促進(jìn)軟基控制成效的提升。
結(jié)語
隨著水利工程技術(shù)不斷發(fā)展,軟土地基處理技術(shù)也逐漸完善。在實(shí)際水利工程施工過程中要根據(jù)工程實(shí)際選擇適用的軟基處理方法,以確保水利工程施工中安全問題及提高施工進(jìn)度。
參考文獻(xiàn)
[1]賈晗.水利工程施工中軟基處理技術(shù)研究[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(15):246.
[2]尹風(fēng)濤.水利工程施工中軟基的處理技術(shù)研究[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2016,36(24):58.
[3]賈飛宇.水利工程施工中軟基處理技術(shù)[J].黑龍江水利科技,2015,43(1):143-145.