楊銳生
安徽省淮南市壽縣瓦東灌區(qū)管理所 安徽淮南 232200
軟土地基的高含水量和空隙較大的特點(diǎn)導(dǎo)致其固結(jié)能力較差。軟土的孔隙比一般為普通土壤的1.3倍左右,因此其抗壓能力較弱,當(dāng)軟土地基承受較大的荷載時(shí),土層就會(huì)壓縮,使地基整體發(fā)生沉降現(xiàn)象。軟土的高含水量也使其滲透能力很差,不利于地基的排水與固結(jié),當(dāng)承受荷載后常會(huì)出現(xiàn)較高的孔隙水壓力。
軟土的另一個(gè)重要特點(diǎn)就是高靈敏度,體現(xiàn)在觸變性上。當(dāng)一塊軟土區(qū)域作為原狀土?xí)r,通常還具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,但是如果受到振動(dòng),這塊區(qū)域內(nèi)部的土層結(jié)構(gòu)就會(huì)受到損害,軟土強(qiáng)度會(huì)迅速地下降,很快變成稀釋的狀態(tài),抗壓能力也隨之降低,極易出現(xiàn)側(cè)向滑動(dòng)、沉降現(xiàn)象,以及底部地面兩側(cè)軟土擠出的情況。除此之外,軟土的特點(diǎn)還有抗剪強(qiáng)度低、不均勻性和流變性等[1]。
軟土地基支撐能力較差,很容易在挖掘過(guò)程中發(fā)生坍塌,因此很多陸地工程也會(huì)選擇遠(yuǎn)離軟土地基區(qū)域??墒?,很多情況下,水利工程施工因條件限制不能輕易更換施工地質(zhì),而解決軟基問(wèn)題存在著很大的困難,這給施工建設(shè)帶來(lái)更多的不確定性。
軟土地基含水量多,就造成了其穩(wěn)定性差的問(wèn)題,如果在工程施工之前,沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行有效的處理,容易直接導(dǎo)致工程中建筑物整體的沉降。軟土地基的范圍通常沒(méi)有辦法進(jìn)行準(zhǔn)確確定,如果建筑物的受力不均勻,除了會(huì)引發(fā)沉降現(xiàn)象,還有可能使建筑物的墻體發(fā)生龜裂,甚至倒塌。很多大型河流經(jīng)歷了長(zhǎng)久的泥沙堆積,使得軟土地基數(shù)量比較大。
通常情況下,砂與砂石的換填墊層技術(shù)在水利工程施工軟土地基中的實(shí)際使用范圍往往限定于厚度為2-3cm的軟土地基層。在水利工程軟土地基施工過(guò)程中,相關(guān)施工人員必須挖除水利工程表面的軟土層,將軟土層更換為石、砂、卵石等強(qiáng)度過(guò)硬和承載能力足夠的建筑原材料,以砂、石、卵石等建筑原材料較高的強(qiáng)度、較小的壓縮性和較良好的透水性等優(yōu)勢(shì),對(duì)軟土地基的不良影響進(jìn)行科學(xué)彌補(bǔ)[2]。
深層水泥攪拌樁施工技術(shù)是水利工程項(xiàng)目施工中軟土地基的主要處理技術(shù)之一,在粉土、砂土、淤泥質(zhì)土等土質(zhì)不良的軟土地基施工作業(yè)中展現(xiàn)出了較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。固化劑的應(yīng)用是深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的核心與關(guān)鍵,而水泥作為軟土地基固化效果保障的重要原材料,借助機(jī)械設(shè)備對(duì)水泥和軟土地基進(jìn)行攪拌操作,使水泥和軟土地基土質(zhì)有效融合,從而提升軟土地基的土質(zhì)硬度,以保證軟土地基后續(xù)應(yīng)用強(qiáng)度和實(shí)際承載能力達(dá)到水利工程項(xiàng)目建設(shè)要求的基本標(biāo)準(zhǔn)。在深層水泥攪拌樁施工作業(yè)前,相關(guān)施工人員應(yīng)做好前期工作準(zhǔn)備,采用多樣化的手段盡可能地避免或杜絕混凝土工程施工水泥強(qiáng)化過(guò)程中有害雜質(zhì)的混入,以確保施工現(xiàn)場(chǎng)清潔度和平整度的方式保障水泥材料強(qiáng)化過(guò)程不受其他環(huán)境因素的干擾。此外,水利工程項(xiàng)目一線施工工作人員還必須加強(qiáng)對(duì)水泥質(zhì)量、水泥型號(hào)、水泥種類(lèi)的抽樣檢查,確保水泥參數(shù)信息和工程項(xiàng)目施工要求相符,嚴(yán)禁水泥質(zhì)量有誤所帶來(lái)的深層水泥攪拌樁施工技術(shù)不合格而導(dǎo)致的水利工程項(xiàng)目建造質(zhì)量不合格。
化學(xué)固結(jié)法作為常見(jiàn)的水利工程項(xiàng)目軟土地基處理技術(shù),實(shí)際包含種類(lèi)豐富多樣,技術(shù)原理各有不同。通常情況下,灌漿法作業(yè)主要依賴(lài)于電化學(xué)原理和氣壓、液壓原理,借助強(qiáng)化軟土地基力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方式加強(qiáng)對(duì)水利工程項(xiàng)目軟土地基裂縫形變和結(jié)構(gòu)變形的控制與管理,通過(guò)在軟土地基空隙中注入可固化漿液的方式,強(qiáng)化整個(gè)軟土地基的承載能力。深層攪拌法與深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的實(shí)際操作流程和建造原理有異曲同工之妙,是借助力學(xué)攪拌的方式,使水利工程地基項(xiàng)目中的軟土與施工所用固化劑充分混合,攪拌均勻,從而提升軟土地基對(duì)荷載的承載和對(duì)不良土質(zhì)的固化;高壓噴射注漿法則是對(duì)灌漿法的科學(xué)優(yōu)化,借助高壓設(shè)備不斷提升固化劑實(shí)際固化效果,從而強(qiáng)化軟土地基的實(shí)際承載能力。
排水固結(jié)法是針對(duì)水利工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中軟土地基透水性較差而造成不良影響的解決措施,能借助軟土地基多余水分的排除,有效緩解地基的不均勻沉降,從而提升軟土地基的實(shí)際承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,以減少軟土地基不均勻沉降而造成的水利工程項(xiàng)目形變或裂縫。通常情況下,排水固結(jié)實(shí)際施工方案需要借助加壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等較為穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的系統(tǒng),著重利用軟土地基透水性較差的特性,對(duì)整個(gè)軟土地基的實(shí)際承載能力進(jìn)行科學(xué)提升。其中,真空預(yù)壓法是借助使水利工程建設(shè)項(xiàng)目軟土地基形成真空狀態(tài),以提高整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性的重要手段,利用鋪設(shè)砂石墊層、鋪設(shè)排水管道等手段排除水利工程項(xiàng)目軟土地基中的多余水分,超載預(yù)壓法是借助綜合多種加壓方式而形成的強(qiáng)化軟土地基承載能力的科學(xué)途徑[3]。
近年來(lái),我國(guó)水利工程行業(yè)在不斷地發(fā)展,軟土地基處理技術(shù)也得以不斷創(chuàng)新和進(jìn)步,新型加固材料不斷被研發(fā)與投產(chǎn),這給軟土地基的處理提供了有利的外部條件。在水利工程的施工過(guò)程中,需要根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的軟土地基處理技術(shù),才能在保證施工質(zhì)量的同時(shí),有效解決軟土地基導(dǎo)致的問(wèn)題,避免施工進(jìn)度發(fā)生延誤。