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水利工程中软土地基的处理方法与注意事项

时间:2020-09-29

  摘    要: 以水利工程施工中软基基础处理技术为研究对象,阐述了软基的特点和软基处理的基本原则,分析了几种常见的软基处理方法,即:换填法、堆载预压法、化学固结法、旋喷注浆处理技术,总结了软土地基处理需要注意的事项。

  关键词: 水利工程; 软基基础; 处理技术;

  Abstract: Through taking the soft foundation treatment technique in construction for hydraulic works,the paper expounds the characteristics of soft foundation and basic principle of soft foundation treatment,analyzes several common soft foundation treatment methods,i. e. replacement method,heap preloading method,chemical consolidation method and rotary jet grouting treatment technology,and summarizes the items of soft soil foundation treatment.

  Keyword: Engineering project; Soft foundation; Treatment technique;

  在水利工程施工中,软基基础处理工作是重要的组成部分,技术人员要不断提高技术应用水平,保证施工质量。在施工过程中,充分分析相关技术手段,有效保证施工效率。

  1 、软基基础处理

  1.1、 软基的特点

  软基的主要成分为软土,由淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土及天然强度低、压缩性高、透水性小的一般黏土组成。与其他地基种类相比,这种地基的土质硬度较低,所以其压缩性较大,承载力较小,但可塑性较高,在具体工程项目中具有较强的流变性特征。软基中含有大量的水分,在实施地基挖掘时,由于水分流失速度较快,因此会大幅降低基地的硬度。软基的特征较为明显:一是沉降速度快。该类型的地基降速明显高于其他种类,且硬度较低,整体土质呈现较为柔软的状态。二是透水效果不佳。软土的主要部分为黏性土壤,自身的渗水效果不佳,土壤中的水分较难排除。三是土质不均。由于软土地基中具有不同的结构类型和密度、强度等参数指标,所以表现在施工过程中的承载力也不同,这会增加塌陷等事故的发生几率,需要引起技术人员的注意。

  1.2、 软基处理的基本原则

  对软基进行处理需按照下述原则实施:一是科学控制沉降。软基在完成施工项目后,能够保证的沉降年限一般为15 a,普通类型的地基也要将沉降控制在30 cm范围内,但与桥涵距离较短的部分沉降量必须在10 cm内。二是工时方面的要求。开展水利项目施工时,需采用科学的方式进行,在较短的时间内完成既定的沉降量,严格落实工程的设计要求。
 

水利工程中软土地基的处理方法与注意事项
 

  2 、水利工程中软基处理方法

  2.1、 换填法

  对水利工程中的软基实施该种方法,主要是运用科学技术有效提升软基的强度指标,这种方式在水利工程实施中的应用率较高,对软土地基的适用性较强。该方式主要应用于软土地基厚度不大的条件下,使用换填法是将该部分土层更换为较高强度的土质或者特殊材料,从而增加其稳定性和强度等指标。先将地基挖开,将所有的软土全部清除,再使用天然的砂砾进行替换。可借助专业的挖掘设备进行,通常的挖掘深度应在2 m以内。使用砂砾替换应逐层进行,全部替换完毕后再进行压实操作,结束所有工序后,针对新地基的紧实度和强度进行检测,确保其达到标准要求。需要注意的是,使用该方法需要严格控制好施工范围和深度,以保证施工达到理想效果。该方式目前多用于水电站的软基处理,在水利项目中的应用范围较为广泛。

  2.2、 堆载预压法

  该方式主要应用于地基含水量较大的情况。如果地基土层中的含水量较大,土层基本可归为淤泥类型,需要施工人员将土层中的水分有效排除,才能提高土层硬度。该方法主要是通过对地基实施预压,使地基中的软土部分在强大外力的作用下排除自身多余的水分,从而实现地基的压缩和凝固,通过产生的沉降来提升土质的强度指标。该方式应用的典型案例是珠江的东大堤工程。由于工程的实施区域靠海,因此全部工程项目均需在海滩的淤泥上实施。施工人员需运用堆载预压手段将海水从工程实施区域中排除,从而开展后续的施工。施工第一步先从垫层着手,施工人员需使用高强度的土工原料,通常为复合型的土工布,厚度在1~2层,运用中粗砂实施垫层工序,其厚度约为2m以内,粗砂中的泥量通常为5%以内,有机物含量在1%以下。将排水板材按照竖直的方向安装在砂层顶端,塑料板材穿透淤泥,以三角形设置。水平方向的排水系统则分为砂垫层、盲沟及集水井三部分,盲沟的坡度应大于2%,横竖间距应保持在30~40 m。完成上述工序后,需使用堆载预压方式将多余的水量排出土壤,整个施工工序的实施时间约为180 d。可见,使用堆载预压法能够将软基中大量的海水排出,有效提升了土层的抗压效果,从而保证工程质量达到理想水平。但堆载预压需要一定的时间,适合工期要求不紧的项目。

  2.3、 化学固结法

  该方式是通过使用化学试剂,运用灌注或搅拌的方式将软基的土粒胶结的一种施工技术。常见的高压旋喷法、规划加固法等均属于化学加固的手段。其中,高压施喷法的使用频率较高,主要应用于淤泥、黄土等类型的土质,通过气压或液压技术对软基进行浆液的灌注,再实施高压灌浆,从而形成水泥土的摩擦桩,有效提升闸基承受力,同时对沉降量也能够发挥积极的控制作用。高压旋喷主要通过高压柱塞泵、灌浆泵等设备实施,使用固化剂来提升土基的强度指标。由于固结法的应用成本较高,所以主要在项目规模较小或者软基的水含量较大的情况下使用。

  2.4、 旋喷注浆处理技术

  在具体实施工程项目时,需科学使用旋喷注浆技术,从而达到理想的处理效果,保证工程的总体质量符合要求。该技术融合液压法等多种手段的优势,能够在高速旋转状态下将处于固化状态的浆液融入地基的介质中,从而提升地基的稳定性效果。在实施水利项目过程中会大量运用旋喷注浆技术,对黏土液等多种液体进行喷射,从而达到施工项目要求。运用可靠性较高的喷浆技术有利于提高复合地基的效果,保证软土地基的问题能够得到妥善的解决,在大幅提高地基承载能力的同时,缓解沉降不均的问题。在具体实施水利项目时,应全面结合具体的地基处理需要选择不同的技术类型,并在操作后对施工效果进行评估和检验,通过技术手段全面而客观地进行项目测试,最终保证软土地基的完成质量达到标准要求。

  3、 软土地基处理需要注意的事项

  水利项目应选择在温度适宜的季节开展,避免气候恶劣对软土地基的搅拌效果产生负面影响。施工人员应在开展施工前密切关注施工区域的气候变化情况及趋势,将环境因素作为影响工程实施的重要方面,尤其要避免在气候较为寒冷的时节开展项目施工。技术人员要充分掌握相关数据,进行深入分析。在正式建设中,要高度重视对软土地基的施工安排,积极发挥实验数据的参考价值,从根本上提高工程质量,消除安全隐患。施工人员还要深入施工现场展开勘查工作,采集地形、地质结构及水文等条件和参数信息,为后续的施工设计和技术选择提供参考。应以文献资料为基础,不断优化设计内容,全面衡量软土地基的承载能力,系统分析土壤的结构和参数,制定较为科学的计划方案,确保工程的实施效果严格按照设计要求进行,达到规划的质量和技术要求。

  4 、结语

  水利工程建设中,软基基础施工技术水平的不断提高,必然能够进一步提高水利工程建设质量。相关技术人员要不断提升专业能力,结合具体工程实际,科学地对软基基础施工技术进行研究,从而不断提高水利工程施工质量。

  参考文献

  [1]刘祥禹.水利工程施工中软基基础的处理技术分析[J].中外企业家,2020,(03):126.
  [2]汪火龙.水利工程施工中软基基础的处理技术探讨[J].黑龙江水利科技,2019,47(12):117-118,268.
  [3]刘军,梅淑霞.水利工程施工中软基基础处理技术分析[J].河北水利,2019,(10):38-39.
  [4]王艳.水利工程施工中软基基础的处理技术分析[J].建材与装饰,2019,(23):298-299.

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