水利施工中軟土地基處理技術論文

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1 軟土地基處理概述

水利施工中軟土地基處理技術論文

軟土地基處理作為水利施工中的關鍵環節,需結合相關特徵和施工特點,通過綜合考慮制定科學、合理的軟土地基處理方案。在軟土地基施工前,相關單位應實地考察地基的具體情況,依據實際情況作出有效地研究分析,通過所掌握的軟土特性選擇合理的軟土地基處理技術。在軟土地基施工過程中,需以軟土地基的承載力為前提,合理處理軟土層,避免其結構變形、斷裂甚至坍塌等問題。軟土地基含水量較大,如果水分蒸發嚴重,土質易改變,將會影響水利施工進度,相關施工單位在遇到軟土地基施工階段或者在軟土地基之上施工建設等問題時,應高度重視軟土地基的問題處理。在處理天然軟土時,工作人員需重視軟土地基的預備工作,同時還應根據水利工程的實際用途和規劃進行施工,在軟土工程施工過程中應有效控制軟土地基的施工量,降低水利工程的造價成本;同時在進行軟土施工時還應準確把握相關的環境因素的影響,採取合理的軟土地基處理方法控制處理質量,以便優化軟土地基相關的使用效能,進一步確保水利施工中的工程質量。

2 軟土地基的特點

軟土是指天然含水量高、孔隙較大、壓縮性較高及抗剪強度低的細粒土。而軟土地基是以軟土為主要成分,同時與粉沙、粉土等其他成分混合而成的地基。致使軟土地基有以下特點:

2.1 壓縮性高

軟土壓縮曲線很有特色,其初始段平緩,當壓力超過某一應力時出現陡降段。壓力過後又出現另一個陡降段,這樣在經過了一段壓力區間後,軟土土樣的壓縮曲線斜率就呈現出突變到漸變的特性。

2.2 靈敏度高

軟土地基的靈敏度主要體現在觸變性上,對原狀的軟土進行振動處理,以此來破壞其結構之間的連結,會在很大程度上降低軟土的強度,甚至將其變為稀釋狀態。這一特性讓軟土層容易出現土質沉降、側向滑動以及側面擠出等情況。此外,軟土還具有團結係數小、團結時間長、擾動性大以及土層層狀分佈比較複雜、各土層之間的物理力學性質差異比較大等特點,且土層因含水量過大,導致其壓力承載效能差、負重小,土地易出現變形等情況。

2.3 不均勻性

軟土地基包括微小顆粒物、高分散顆粒物,二者密度存在一定差異,在外界受力影響下,其沉降變形的受力狀況不一致,產生較為明顯的不均勻性,導致軟土地基的建築體會發生一定程度的裂痕裂縫狀況,甚至會產生安全隱患威脅。

2.4 縫隙大

在完全一樣的環境下,軟土的縫隙比普通泥土的.縫隙要大百分之三十左右,產生這一現象的原因,主要是軟土中含有大量的水分,在泥土沉澱的過程中,因水含量過高等因素,導致土質顆粒之間的接觸點出現膠結。因此,比起普通土層,它少了土層壓密這一步,在土質顆粒之間就形成了較大的縫隙。

3 水利施工中影響軟土地基處理技術選擇的因素

3.1 軟土地基的施工總量

軟土地基的施工總量也是影響軟土地基施工技術選擇的影響因素之一,如果工程量較大,這個時候如果採用換填法來處理軟土地基就需要投入大量的人力、物力,從而直接造成施工成本的大幅度上揚。如果軟土層較厚,我們採用重壓法則不能保證軟土地基底部的穩定性和堅固性等。

3.2 工程施工的環境因素

水利工程的地理環境是影響工程施工的重要環境因素,在具體施工的過程中我們也往往會因為地理環境的不同而選擇不同的施工技術方案。比如說,平原地區工程施工時,往往會選擇與山地、盆地地區工程施工不同的建設質量標準、施工方式以及施工技術方案。

3.3 施工時間的限制

在水利工程施工過程中,應當重點考慮的問題是建設工期,儘量能夠在合適的時間期限內將工程建設專案順利完成。例如:相關施工人員處理軟土地基的過程中,在使用新增劑以及重壓法的方式,則需要充分地考慮以下幾個方面的內容:首先,對新增劑的反應時間加以充分的考慮;其次,對重壓後的沉澱時間加以充分的考慮等,一旦施工時間較長,則會對工程整體工期造成不利影響。所以,由於受到施工時間的限制,應當合理地選擇施工技術,為水利工程施工的順利進行提供重要保障。

4 水利施工中軟土地基處理技術

4.1 換填管理法

在進行水利施工軟土地基處理時,如果遇到的軟土層比較薄的情況,可以將基底以下一定深度範圍內的軟土層挖出,用灰土、水泥土、沙土等把軟弱土層進行換填,在換填過程中,一定要進行有效的夯實,使換填後的土層符合地基承載力的設計要求。一般來說,換填土包括砂和砂墊層,碎石和礦渣墊層,灰土和素土墊層等。在進行換填管理的過程中,根據實際情況選擇不同的底層材料,對於材料不同的墊層,所起的作用也是不同的,但主要是使用抗剪強度較高、壓縮性較低的填築材料替代軟土,提高地基的承載力。由於換填沙土的成本較高,且滲透較嚴重,因此大多采用就地取材,換填水泥土。這樣不僅節省了成本,而且有利於水利工程的防滲。在填充軟墊層材料的時候,會有一定的空隙出現,這樣我們就可以利用其透水性強的特點加快排水,利於軟土的加快固結,防止低溫時出現凍脹問題。

4.2 旋噴注漿法

旋噴注漿法的操作原理是,利用電化學手段、液壓、氣壓將可以同化的漿液注入建築物與地基的縫隙部位或地基介質中,通過提升旋轉形成擺噴,定噴、旋噴,用噴射漿液構造人工複合地基,減少地基沉降,提高地基承載力。旋噴注漿法的漿液可以是粘土水泥漿、水泥漿、粘土漿、水泥砂漿以及聚氨酯類、矽酸鹽類等化學漿材,旋噴注漿法適用於淤泥、粘性土、淤泥質土、粉土、砂土,黃土、碎行土、人工填土等軟土地基,如地基土層中含有大塊石或土層有機質含量較高,要在施工前確定其適用性,旋噴注漿法對淤泥軟土地基加固效果明顯,能夠有效控制地基的基礎沉降。

4.3 載入預壓法

載入預壓法主要是在進行水利施工建設之前,對軟土地基進行預壓負載,進行壓密和固結處理,讓軟土地基的土層結構產生變化,提高其土質強度。在將預壓負載力卸下後,進行水利工程施工建設,施工完成後,一般情況下地基都不會再出現較大位移變形,土層的穩定性也比較好,承載能力也得到了很大的提升。預壓負載也可以利用建築物本身的重量,如果土層的滲水效能非常差,可以使用塑料排水板、袋裝砂井、普通砂井等方式在地基中設定垂直排水路徑,縮短土層排水的距離,加快其排水固結的速度。載入預壓法能夠在粉土、雜填土、軟粘土以及衝填土等地基上運用,一般墊層材料選用滲水系數較高、級配較好、含泥量比較少的中粗砂較為合適,垂直排水路徑砂井法所使用的砂也需要使用同種類別的砂,塑料排水板法主要使用塑料排水帶進行排水,袋裝砂井法則需要使用聚丙烯有機物。

4.4 化學固結法

4.4.1 化學固結法特點

化學固結法包括高壓注漿法、水泥土攪拌法、灌漿法三種。所謂的灌漿法是指將水泥漿灌進土體中,讓土體能充分固結,從而使地基沉陷程度得以減少,使地基承載力得以提高。對含水量較高的軟土地基來說,此法還能起到防滲、堵漏的功效。此種灌漿法的加固深度能保持在五米,在使用此法之前,一定要對土質採取配比強度試驗,從而確定最佳水泥摻和量。此法被廣泛的應用在含水量高、沉積厚度達、抗剪性低的軟土地基裡。

4.4.2 化學固結法應用建議

通過化學處理形式使地基承載力和硬度增強,以此減少沉降量,從而達到軟基處理的目的,此種形式能使處理之後地基邊坡穩定性得到很好的保障。在對其進行具體應用之時,作為施工單位一定要對地基和水泥之間的化學反應加以控制,並對相關的物理加固舉措加以管理,從而確保處理之後地基固化的速度加快。在運用高壓噴射漿法之時,應注意壓力大小,避免在施工之時出現不均勻沉降和起包的問題。

4.5 加筋法

在軟土地基中,其土層顆粒經常會發生位移的現象,施工中可以利用這種現象將耐拉性很強的一些工程材料埋於土層之中,這兩者就會產生一種很強的摩擦力,而這種摩擦力會使得土層以及埋於低下的那些材料融為一體。這樣,兩者之間的穩定性就會大大的提高,而且變形的機率也會降低,最終就有可能使得地基能夠符合技術的相關要求。此外,可以在軟土上部鋪滿沙子,然後再將一些工程材料鋪在沙子上,如果使工程材料受到拉扯,就能夠對沙子的一些受力分佈來進一步的調節,這樣就能夠在很大程度上減少地基的沉降度,將地基的穩定性予以提高。

4.6 振動水衝處理技術

振動水衝處理技術的施工作業順序不可改變,需依據一定的順序進行鑽孔作業,進而將水泥、砂石等原材料進行軟土地基的加固。在實施振動水衝處理技術之前需合理設計和規劃施工步驟,利用標準化的機械裝置進行鑽孔,再結合實際情況進行加固工作,從而彌補軟土地基的不足之處。在該處理技術施工前切忌進行排水作業,在施工時須嚴格按照相關操作流程進行軟土地基處理,最終實現改善軟土地基土質的目的。

4.7 矽化加固法

所謂矽化加固法是將化學材料注入到軟土層中,使其發生一定的化學反應,在土顆粒的表面形成膠凝的物質,增加了相互接觸的土顆粒固化連線,以達到最終加固地基的作用。根據電滲原理,通過電動矽化法,可以大大擴充套件地基加固的範圍。

5 在水利施工中進行軟土地基處理的注意事項

為了確保軟土地基處理技術在水利施工中發揮更大的作用,在實際施工中必須要注意以下幾方面:

5.1 在正式施工前要切實嚴格按照相關的工程規定對所施工水利工程的地質進行勘察和測量,包括水利工程、水文地質、地形地貌等方面的因素。

5.2 在水利工程的軟土地基施工中,要做好前期資料整理工作,嚴密的計算軟土地基的承載能力和穩定性,並細緻的分析軟土地基的水平剪下力、土壤熱化等因素。

5.3 此外還要充分考慮到軟土地基的施工量和工期,根據施工量的多少和工程建造時間以及軟土地基加固時間,選擇合適的軟土地基處理技術。

結束語

在水利施工中軟土地基處理時,處理方法會有很多種,其在施工單位中要根據施工場合以及現場的實際情況、基本的地表層性質、周邊可利用環境,包括資金利益等多方面因素進行綜合性考核,最後做出相應的處理方案,從而達到良好的軟土地基處理效果。

參考文獻

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