广西天力建设工程有限公司广西桂林541001
摘要:我国不断加快的国民经济发展速度和不断进步的科学技术使水利工程建设体系越来越完善,这给工程的顺利实施提供了坚实基础。作为水利堤防建设的关键工程,软土地基在建设过程中需要确保处理方式的合理性和管理体制的有效性,从而进一步提高施工质量,使水利工程结构的稳定性和安全性得到保障。
关键词:水利堤防;软土地基;处理施工技术
引言:
软土地基作为水利堤坝工程质量的基本保障,其施工质量的高低直接关系到水利堤坝的安全性。因此,在对软土地基进行处理施工时,要充分掌握软土的基本特性和相关地质数据,并以此为依据选择合适的处理施工技术方法和管理体制。只有这样,才能有效的保证软土地基的稳定性,进而保证水利堤坝工程的安全。
1软土地基概念及危害概述
1.1软土地基的概念
软土地基的构成成分为粉土和粘土等,其中松软土细微颗粒含量多、有机质土空隙大、松散砂及泥炭等土层容易发生沉降,稳定性极差。软土地基有其独特的特性:第一,触变性。未遭破坏之前,软土形态为固态;一旦遭到破坏,软土形态则会变成流动状态,这就是软土地基的触变性;第二,低透水性。由于透水性极差,在工程建设中,软土地基的排水固结需要花费较长的时间。大量精力投入到软土地基的排水固结作业当中,尤其是建筑物的沉降时间,长达十年以上;第三,高压缩性。建筑物在软土地基上的沉降程度与所受高压压缩系数的大小直接相关。地基压缩变形的临界垂直压力为0.1MPa,这时候就会导致软土地基上的建筑物产生较大的沉降幅度;第四,沉降速度快。当垂直压力增大时,建筑物在软土地基上的沉降速度会随之加快,如果地基条件相同,那么越高的建筑物沉降速度越快;第五,不均匀性。高分散颗粒和细微颗粒是软土地基的两个组成部分。由于两种土质密度差异,导致不同土质上的建筑物沉降情况因受力情况不同而不同。由于这种不均匀性的存在,会使得软土地基上的建筑物产生不规则裂缝,甚至是严重破损。
1.2软土地基的危害
由于软土地基存在较大的不可预见性,一旦施工过程中处理不当,就有可能导致建筑物受损,地基再难固定,沉降随之发生。软土层受到上层建筑物的荷载压力,不均匀的软土层不仅导致建筑物沉降,还有可能导致墙体开裂甚至是坍塌。
2水利堤防工程软土地基处理的施工技术应用
2.1换填处理法
置换法,即换填处理法,是指利用质地坚硬、强度高、性能稳定以及具有抗腐蚀能力的素土、碎石、矿渣、石灰等材料,来置换基础地面以下较浅范围的软土层,并通过机械方法或者人工的方式进行分层夯实、振动等密实处理,以达到所需的密度,形成改良地基或者双层地基,最终提高软土地基的承载力。置换法一般适合淤泥质土、回填土、杂质土等浅层地基的处理,同时也适合低洼地域的处理,如暗沟、暗塘、暗道等。在用置换法进行处理时要注意以下施工要点:第一,在水利堤防工程建设过程中,施工单位应根据实际情况和需求的不同,选择相应的垫层材料,如碎石垫层、素土垫层、砂垫层等,以此确保最终能起到加固作用;第二,在置换土层时,要留有一定的孔隙,并对孔隙水进行排水,防止固结和低温冻涨,增强软土地基的强度。另外,施工过程中,还要根据工程量的大小、刚性需求等,对软土地基进行相应的处理。
2.2砂与砂石换填垫层技术
如果软土层厚度在3厘米以下,则可以在施工时将表面软土层挖除,以稳定性和强度更高的材料来替代,这就是砂石换填垫层技术。卵石、砂、砂石是其主要的换填垫层材料,这些石料容易碾压密实、压缩性小、透水性良好、强度高,可以通过提高地基承载力来有效的减小地基的沉降程度,将软土层排水固结时间缩短,有效防止冻胀,并消除膨胀土的胀缩作用。夯实换填后的地基,能够让地基持力层得到保持,地基承载力、抗变形和稳定性得到增强。施工时应该选择压缩性小、强度高的底层材料,一旦发现填充孔隙,立即用透水材料进行排水,加速地基凝固,严防冻胀发生,并且在完成环天工作后及时进行夯实。换填施工徐遵照严格的流程标准,材料的铺平和捣实工作需严格执行,换填结构位置的斜坡需要做特殊处理,不同层之间要有距离上的错开,水振法、插振法、平振法、碾压法、夯实法为材料铺设时的可选方法。排水措施的修建在施工期间必不可少,防止因排水不畅导致淤泥和冲刷的情况,特别是预计施工,更应该随挖随运随填随压,防止泥土因雨水冲刷拥堵排水设施。现场的废弃材料需进行妥善处理,选择远离河道和农田的荒地进行堆放,而且不能压盖植被,防止废弃材料对河道、农田和植被形成污染。
2.3排水固结法
分离出软地基中存在的水分,使空隙比水压减小,提前完成土体沉降速率,通过提升土体抗剪强度和有效应力来提高地基的承载力。在这过程中具体的方法主要是矿井法,真空预压法等。在处理的时候对于一些软黏土地常采用砂井法,地基透水性很低,将砂沟或砂层垫在砂井上以固结排水管,能够有效提升排水速度且稳定地基。在施工过程中需要注意要利用建筑物自重加压的同时施工时也要用相应的一些措施进行预压处理,用超载预压的方式进行排水固结,在实际操作中要根据估计值来确定预压量。如果软土地基含水量很低,就要用降水预压法进行处理。
2.4化学固结法
化学固结法,即灌入固化物法,是指将水泥、石灰或者其它化学材料灌入软土地基中,形成地基的增强体,增加地基的稳定性。化学固结法的具体施工方法包括深层搅拌法、灌浆法、劈裂灌浆法等。在用化学固结法进行处理时要注意以下施工要点:第一,此方法在处理过程中会发生化学反应。因此,在进行处理施工之前,要有效的控制加入的化学材料和软土地基之间的化学反应。同时,也要对过程中涉及的物理加固过程进行有效的控制管理;第二,不同的施工方法,关键影响因素不同。如灌浆法要保证浆液的均匀分布,而深层搅拌法要选择合适的搅拌机械,并重点关注搅拌的时间。
3水利堤防工程软土地基处理施工的质量控制
首年,在水利堤防工程软土地基处理施工过程中,要对软土地基的承载力进行关注,通过计算机科学的分析对软土地基承载力、水平剪切力和土壤热化等产生影响的因素。在计算施工时间时,需要将冬天影响因素考虑在内,要尽可能的防止水利工程中因天气因素影响到软土地基处理工作。其次,在施工以前,要按照相关规定对认真勘察施工区域的水利工程,调查水文地质情况,全面测量地形地貌,要对它们的性质和作用进行充分分析,最后的软土地基施工方案需要根据勘察和测量的最终结果进行制定,从而确保软土地基处理的有效性,使经济损失得到降低。在处理软土地基时,需要进行基底土质试验,从而使软土地基的实用性得到确定,特别是在处理深层水泥的搅拌桩过程中,更需要进行试验,以避免给水利工程施工造成一定的麻烦。
结束语
软土地基具有和常见地基不同的一些特性,如果不加以处理可能会影响施工效率甚至导致建筑不能正常使用。因此对于软土地基进行适当的处理是施工必不可少的环节,处理方法根据环境不同而有各种各样的差异,其中主要是换填处理法和排水固结法。施工过程中对于软土地基的适当处理会对建筑效率有积极影响,一定要辨析采取措施,以期工程更快更好的完成。
参考文献:
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