劉穎 孫志超
摘要:近年來,伴隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展,我國的水利行業(yè)也迎來了新的發(fā)展熱潮,社會對于高質(zhì)量的水利水電工程也提出了更高的要求。因此,必須不斷提高水利水電項目的施工技術(shù)與管理水平,為創(chuàng)設(shè)出高安全性與可靠性的水利水電工程打下基礎(chǔ)。地基是支撐水利水電工程的基礎(chǔ),其處理技術(shù)直接關(guān)系到工程的使用效果及其應(yīng)用壽命。通常來說,水利工程的地基以軟土地基為主要類型,這一類地基含水量、空隙較大,承載性能不高,如果處理技術(shù)不當,則很容易使得周圍地面產(chǎn)生形變,從而對于工程的整體質(zhì)量造成威脅?;诖?,本文重點探尋水利工程施工中軟土地基的處理方式。
關(guān)鍵詞:水利工程;施工;軟土地基;處理技術(shù)
水利工程施工環(huán)境較為復(fù)雜,受到地質(zhì)條件、自然環(huán)境影響較大,基層作為水利工程施工的重要部分,對整個工程質(zhì)量和后期運行都發(fā)揮著重要作用。如果水利工程基層為礫石層或某些地質(zhì)結(jié)構(gòu)滲透性強的土層,那么水利工程建設(shè)施工中就會容易出現(xiàn)嚴重的質(zhì)量問題,比如:地基沉降、塌陷。近年來,我國水利工程建設(shè)不斷增多,建設(shè)規(guī)模也不斷擴大,預(yù)期相對應(yīng)的質(zhì)量要求也更加嚴格,越來越多的水利工程出現(xiàn)在人們的視野中,這給水利工程周圍基礎(chǔ)環(huán)境帶來嚴重的影響,對地基承載力有較高的要求。因此,我們必須處理好水利工程基礎(chǔ)處理工作。
一、軟土地基的基本特征
(一)觸變性
軟土地基作為我國水利工程施工建設(shè)中的重要方面,有著自身的基本特點,其中軟土地基主要的基本特征之一就是觸變性。軟土地基的觸變性主要體現(xiàn)在軟土地基是一種絮凝狀結(jié)構(gòu)的固態(tài)體,這種以沉積物形成的固態(tài)體有著較好的靈敏性。軟土地基雖然有著較強的結(jié)構(gòu)強度,但是由于其靈敏性較強,所以在當做地基進行使用時,如果對其的擾動較大,就會使得其結(jié)構(gòu)受到破壞,這會嚴重的影響軟土地基的使用效果。尤其是當軟土地基的在使用的過程中遇到振動、負載過大等現(xiàn)象時,容易因為這些因素導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)滑動或沉降現(xiàn)象,這對于軟土地基作為水利工程建設(shè)的基本方面是有著一定的影響的。因此,在軟土地基的使用過程中,對于水利工程的建設(shè)要充分考慮其存在的觸變性特征,從而保證水利工程建設(shè)不至于受到軟土地基觸變性的較大影響。
(二)高壓縮性
軟土地基上的工程沉降程度與其所受的壓縮系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系,具有極高的壓縮性。如果垂直壓力達到O.1MPa,那么軟土地基就會受到極大的壓縮影響,從而發(fā)生很大程度的土質(zhì)形變,使得其承受的工程主體發(fā)生沉降。
(三)沉降速度快
軟土地基所承受的工程負荷越大,相應(yīng)工程的沉降速度也就越高,此時即使地基狀態(tài)完全相同,也會由于負荷的差異引起不一樣的沉降速度。軟土地基的復(fù)雜特點決定了其作為工程地基的危害性,如果缺乏合理的處理技術(shù),那么在工程建設(shè)及后續(xù)使用的過程中很容易導(dǎo)致地基形變、主體結(jié)構(gòu)破壞以及工程沉降的狀況。同時,如果不對于軟土地基的不均勻狀況進行有效控制,那么在荷載作用擴大的情形下,工程的沉降就不可避免,也會衍生出主體結(jié)構(gòu)的開裂乃至倒塌。[1]
二、軟土地基處理技術(shù)
(一)強夯法
強夯法應(yīng)用范圍非常廣泛,不僅適用于水利工程項目,也適用于公路及鐵路的路基,還可以用于工業(yè)、民用建筑項目。由于這種處理方法特別簡單、加固效果好、應(yīng)用成本較低,被廣泛應(yīng)用于各類工程項目。方法:使用10-401重錘,對地面進行不斷沖擊,使地面下降10-40cm。第1次夯實完成后,要整理并平坦施工場合,施工前可以測量夯前錘頂高程,起重機就位,將夯錘放回原位,預(yù)先設(shè)計一定高度,將夯實錘吊上去,打開脫鉤設(shè)備;先放下夯錘,再放下吊鉤,測量一下錘頂高度;如果發(fā)現(xiàn)被夯實坑底處出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象(如歪斜等),及時整平坑底。但必須指出的是,含水量>60%,粒徑>0.005mm的就粒等占1/3以上的地基不適用此種處理技術(shù)。[2]
(二)砂與砂石換填墊層技術(shù)
通常來說,砂與砂石換填墊層技術(shù)廣泛應(yīng)用于厚度為度2~3cm之間的軟土層。在施工過程中,第一步工作就是對于表面的軟土層進行挖除,考慮到其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的特點,換之以強度過硬的材料,如石、砂、卵石等,這些材料本身就具有強度高、壓縮性小、透水性優(yōu)秀、易于碾壓密實等優(yōu)勢,這都對于軟土地基的危害性形成了有效的彌補,可以提高軟土地基的承載能力,將其沉降狀況控制在合理的范圍之內(nèi),同時可以提高軟土地基的排水固結(jié)速度,有效避免凍脹和消除膨脹土的脹縮作用。在完成挖除及填充工作之后,需要采用機械化設(shè)備夯實地基,以最大程度提高地基土質(zhì)的穩(wěn)定性與可靠性。同時,底層鋪設(shè)性材料的性能也十分重要,也應(yīng)當選擇強度高、壓縮性小的材料,以提高整體土質(zhì)的穩(wěn)定程度。在作業(yè)過程中空隙狀況時有出現(xiàn),此時要優(yōu)先選擇透水性突出的材料進行排水操作,尤其是在夏天、冬天兩季,要特別注意排水操作的有效性,避免出現(xiàn)軟土地基的凍脹狀況。
(三)樁基法
當施工所在區(qū)域軟土地基淤泥較多、較厚的時候,很難進行大范圍的深度處理,在這個是時候采用樁基法是個不錯的選擇,在早期樁基法中我們常采用砂石樁、木樁,隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,逐漸采用鋼筋混凝土預(yù)制樁,并得到推廣和應(yīng)用。在施工過程中利用機械將混凝土注入到軟土地基中,通過混凝土所具有的凝結(jié)作用起到加固的效果,形成復(fù)合型的地基形式,這在一定程度上增強了地基的承載力,能夠很好的降低沉降問題,這種方法操作起來較為簡單,投資成本也低,能夠在一定程度上提高工程建設(shè)的質(zhì)量水平,充分發(fā)揮鋼筋混凝土預(yù)制樁作用增強基礎(chǔ)抗壓性與穩(wěn)定性。[3]
三、結(jié)語
綜上所述,地基工程是水利工程建設(shè)中非常重要的一部分,加強軟土地基處理技術(shù)有助于地基基礎(chǔ)的安全穩(wěn)定。對此相關(guān)工作人員應(yīng)該做好地基處理工作,充分認識軟土地基的特性和危害,從實際情況出發(fā)對地基工程進行科學(xué)的分析,選取適合本地區(qū)的處理技術(shù),優(yōu)化技術(shù)流程與施工工藝,提供人員技術(shù)水平,從多方面入手保證軟土地基處理的有效性、合理性,推動我國水利工程建設(shè)的全面發(fā)展。
參考文獻:
[1]喬朋.水利工程施工的軟土地基處理技術(shù)[J].低碳世界,2018(04):57-58.
[2]周恩順.水利施工中軟土地基處理技術(shù)探討[J].中國水能及電氣化,2016(03):18-20.
[3]徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].中國水運(下半月),2013,13(10):213-214+244.