吳根祥
摘 要:軟土地基是諸多建設工程施工面臨的共性問題,也是工程建設需要解決的一大問題。地基質(zhì)量是水利工程的根本保障,必須通過不斷對地基施工技術(shù)的研究和實踐去發(fā)現(xiàn)更多的科學施工方法和安全的施工技術(shù),提高地基建設的質(zhì)量,最終完善對不良地基的加固,為整體工程的實施打下堅實基礎。本文對水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)展開了論述。
關(guān)鍵詞:水利工程;軟土地基;處理技術(shù)
前言
地基處理是水利工程施工中一個非常重要的環(huán)節(jié),地基的質(zhì)量決定著整個水利工程的質(zhì)量。軟土地基的承載性很差,且含水率較高、空隙大、強度較低,如果沒有處理好,就會造成周圍地面的變形,影響水利工程施工安全性。因此,對水利施工過程中軟土地基處理技術(shù)的探討,是十分有意義的,應提高軟土地基的處理技術(shù),增強軟土地基的堅固性和穩(wěn)定性,保證水利工程施工的質(zhì)量。
1、軟土地基的特點
軟土地基主要是由粘土和粉土等細微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機質(zhì)土、泥炭及松散砂等土層構(gòu)成,穩(wěn)定性差且容易發(fā)生沉降。軟土地基是一種強度比較低,水分含量比較大,壓縮量比較高的一種土層。首先軟土地基比較明顯的一個特點就是含水量比較高,土層的縫隙比較大。因此,質(zhì)地松軟,能夠承受的壓力就比較小,一旦受到壓力就非常容易變形。由于軟土地基的含水量比較高,所以,土質(zhì)顆粒之間,就容易發(fā)生膠結(jié)的情況,出現(xiàn)許多比較大的孔隙。軟土地基受到高壓的影響,壓縮系數(shù)的數(shù)值越大,軟土地基上的建筑物就越容易發(fā)生沉降。軟土地基的透水性很差,在工程建設中,需要較長時間來做軟體地基的排水固結(jié)。此外,軟土地基的軟靈敏度比較高,這一特點,容易使軟土地基在水利施工的過程中,出現(xiàn)側(cè)面擠出和土質(zhì)沉降的情況。軟土地基還具有負重小、土層層狀分布比較復雜、固結(jié)系數(shù)比較小,承載性能比較差的特點。
2、軟土地基的危害
隨著城市化進程的不斷發(fā)展,水利工程對促進國民經(jīng)濟和諧穩(wěn)定發(fā)展方面起到非常重要的作用,但是,因為施工中經(jīng)常遇到軟土地基,對水利工程的整體質(zhì)量帶來許多不良影響,在這種情況下,就需要采取有效的解決措施針對軟土地基進行解決,這樣才能預防對工程造成嚴重的影響。通常情況下,軟土地基含水量大,承載能力差,壓縮性大、滲透系數(shù)小,這在很大程度上降低了軟土地基的強度,對于水利工程施工成本和進度也將產(chǎn)生較大影響。軟土地質(zhì)對于不利工程施工有害而無益,施工過程中一旦遇到大量軟土地層,便會給地基工程的施工帶來巨大困難,嚴重影響工程的進展速度。此外,由于軟土的含水量較高、空隙較大,通過自然裸露于陽光下經(jīng)強光暴曬后,便會很快失去所含的水分,使得土質(zhì)變得酥松,從而造成軟土土質(zhì)的流變性及觸變性增加,作為地基時其抗剪切強度明顯降低。軟土地基的不可預見性較大,如果在施工過程中沒有做好相應的處理,那么在工程使用中很可能會出現(xiàn)建筑受損,路基難以固定及發(fā)生沉降,如果軟土層受力不均勻,上層建筑物的荷載作用在軟土層上,不僅引起建筑物的沉降,甚至建筑物墻體開裂和倒塌。
3、水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)
3.1 砂石和砂換填墊層技術(shù)
若水利工程的軟土地基厚度較薄,大約在 30 厘米左右,那么在進行軟土地基的處理時,可以采用砂石和砂換填墊層技術(shù)。在具體實施的過程中,應當首先將表層的軟土層去除,然后將其更換為穩(wěn)定性更好、強度更高的材料。換填墊層材料主要包括砂石、砂、卵石等,這幾種墊層所用的石料具有強度高、壓縮性小、透水性良好和容易碾壓密實等特點,可以提高地基的承載力,減少地基的沉降程度,加速軟土層排水固結(jié)速度,防止凍脹和消除膨脹土的脹縮作用。換填完成后,要對此處的地基進行夯實,以便保持良好的持力層,增強整個地基的承載力,提高地基的穩(wěn)定性和抗變性。施工時注意底層材料的選擇,應選擇強度高、壓縮性小的材料,如果在材料填充時發(fā)現(xiàn)有空隙,要利用透水性的材料進行排水工作,加快軟土地基的凝結(jié),防止凍脹現(xiàn)象的發(fā)生。在整個施工的過程中,需要注意的是,在進行換填之前,應當將換填坑中的樹葉、雜草等全部清除干凈,若坑中包含有一定量的積水,則需根據(jù)現(xiàn)場情況,采取相關(guān)的排水策略,將其中的積水全部排出,對于坑中所含的浮土也應當做好清理,對于使用的填充材料,應當確保其攪拌均勻,并將其鋪平。此外,在施工的過程中,應當注意嚴格按照施工流程進行施工,嚴格做好振搗與鋪平作業(yè),對于施工接頭應當做好處理,在接頭的位置應當使其具備斜坡性質(zhì),每個層和每個層之間應當錯開一定的距離。在整個施工過程中必須做好相應的排水措施,嚴格防止形成新的淤泥。若施工時間是在雨季,則在施工時,應當采用隨運隨填隨壓的施工方式,降低雨水給整個軟土地基帶來的沖刷,確保軟土地基的整體強度。
3.2 深層水泥攪拌施工技術(shù)
深層水泥攪拌施工方式是現(xiàn)階段常用的軟土地基處理方式,這種施工技術(shù)一般適用于粉土、淤泥土的處理,深層水泥攪拌樁施工技術(shù)就是將水泥用作固化劑,通過攪拌機將水泥與地基的軟土進行攪拌,提高軟土的硬度,從而達到提升體積強度的目的。在具體實施的過程中,應當將現(xiàn)場存在的雜物等全部清理干凈,并做好對應的平整作業(yè),對于水泥的選擇非常關(guān)鍵,盡量選擇品質(zhì)較好的水泥。在進行水泥深層注漿的過程中,應當確保水泥注漿管道能夠暢通無阻,在施工中,需確保水泥攪拌樁的垂直度,增強對攪拌樁的檢查。并加強對成型攪拌樁的檢查,成型攪拌樁投入使用之前,應對攪拌樁質(zhì)量做好嚴格檢查,保證攪拌樁可以正常使用。
3.3 排水固結(jié)施工技術(shù)
排水固結(jié)法是水利施工軟土地基常用的處理方式,可以有效解決軟土地基的穩(wěn)定性問題和地基沉降問題。排水固結(jié)系統(tǒng)主要由加壓系統(tǒng)及排水系統(tǒng)組成,排水系統(tǒng)可以利用軟土地基本身具有的透水性能進行集中排水,這是處理軟土地基的最重要方法之一。在排水固結(jié)施工的過程中,根據(jù)所采用的加壓方式存在的差別,整個加壓過程中可以選擇使用超載預壓、降水預壓、聯(lián)合加壓、真空預壓等方式。其中在使用真空預壓方式時,需要將砂墊層鋪設到軟土地基的表層,然后將垂直排水管道埋設到其中,使用封閉薄膜實現(xiàn)和大氣之間的間隔,并將薄膜四周全部埋入到土中,并使用真空裝置進行抽氣,從而形成真空環(huán)境,對于地基的承載強度實現(xiàn)加強。載使用降壓預壓法時,需要在軟黏土上設置砂井、塑料排水井,并將砂層鋪設到上面,這個過程中也需要進行薄膜封閉,將膜中所含的水分應及時排除。超載預壓法是處理軟粘土地基的有效方法之一,但超載預壓法的傳統(tǒng)設計計算方法對超載比的大小和超載作用時間的長短,即超載預壓的閾值問題并沒有很好地解決。在水利工程的具體建設過程中,可以根據(jù)工程量情況來選擇具體的施工技術(shù)。
3.4 重物強夯法
利用重物對地面進行猛力拍打使地面平整牢固的方法叫做強夯法,在施工的時候利用該方法可以有效的提高地面的承受重物能力,避免在重物的壓制下出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。通過對被改造地基的強夯工序,讓被改造地基變得堅固和結(jié)實,但是在進行夯實處理的時候應當按照一定的程序,在一層夯實處理完成之后,再進行下一層的夯實處理,最后一層夯實之后才可以進行夯實基坑的填平工序。根據(jù)我國在許多工程地基處理中的經(jīng)驗,在對松土和軟土進行夯實技術(shù)處理的同時,如果進行一些其他固化處理,其最終效果會有較大的提升。
4、結(jié)語
總而言之,軟土地的處理方式較多,成本和造價也有所不同,在具體的施工過程中,要根據(jù)軟土地基的實際情況來選擇相應的處理技術(shù)。所以,一定要根據(jù)工程具體實際情況,制定行之有效的管理策略,做好軟土地基施工綜合性處理方案的應用,進行最優(yōu)化處理方法的選擇,提升軟土地基的處理效益。
參考文獻
[1]陳化軍.芻議如何做好水利工程施工中的地基處理[J].科技創(chuàng)新與應用,2015
[2]李新根.水利施工中軟土地基處理的方法分析[J].黑龍江水利科技,2016
(作者單位:江蘇三水建設工程有限公司)