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【摘要】水利工程项目建设是一项系统、复杂的工程,和多方面因素紧密相连,其中科学处理软土地基至关重要,它是提高软土地基稳定性与地基整体质量的重要保障。施工企业必须综合分析主客观影响因素,结合施工现场具体情况和软土地基性质特点等采用适宜的方法科学处理软土地基,确保水利工程施工顺利进行,延长其使用寿命,具有较好的运营效益。鉴于此,文章主要针对水利工程施工中软土地基处理的方法进行了阐述,以供参考。
【关键词】水利工程;软土地基处理;施工方法
1、导言
在水利工程施工过程中,施工企业要坚持具体问题具体分析的原则,全方位、客观分析施工现场软土地基各方面情况,灵活应用各种方法等,科学处理软土地基,有效解决存在的隐患问题,提高其承载能力。确保水利工程施工有序进行,在降低施工成本的基础上,提高施工整体质量,延长水利工程使用寿命,获取更多的经济利润。
2、软土地基
软土地基具有多样化的特点,如低强度与透水、高压缩、不均匀等。在低强度方面,与其他类型的地基相比,软土地基的土质大都疏松,导致其强度不高,施工过程中极易出现隐患问题,如裂缝、坍塌,大幅度降低水利工程整体质量。在低透水方面,软土地基中也存在一定的淤泥质粘性土质,施工中需排出大量的水分才能确保软土地基更加稳固。在不均匀方面,构成软土地基的土质较多,其密度、强度、硬度等各不相同,导致软土地基不同部位承载力各不相同,大大地加大软土地基控制难度,影响水利工程施工质量的提高,存在各种隐患问题。
3、水利工程施工中软土地基处理的方法
3.1强夯法
强夯法是一种地基的加固方法,通过10~40t的重锤和10~40m的落差距离,对地基施加巨大的冲击能,这种方式可以提高地基土的强度,改善土地的抗液化能力,对土地的均匀亦有帮助,强夯法的适用范围比较广,无论是在工业民用建筑、公路铁路路基、水利工程项目等都有涉及,大量的工程实践证明强夯法具有施工简单、加固效果好、经济实惠的优点,在各种建设工程中应用广泛。强夯法的步骤方法主要是清理并平整施工场地、标出第一遍夯点位置,并测量场地高程和测量夯前锤顶高程、施工人员将起重机就位,夯锤置于夯点位置、将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。但是对于含水量大于60%、空隙比大于1.5,粒径大于0.005mm的粘粒占30%以上的则不宜采用强夯法。
3.2换土处理技术
换土处理技术在水利工程项目中应用较为广泛,属于操作简单的方法,满足国内可持续发展的理念,优势效应较强。借助换土法进行水利软土地基的处理控制,可切实推动水利工程的稳定进步。一般在工程条件允许的状况下,借助换土操作可提高软土地基从处理效果,充分改善软土地基的土质,提高了地基的施工质量,便于提高地基强度。水泥、灰土作为水利施工中常用的换土替换材料,实际替换行为中可根据施工规范进行严格的操作处理,不需进行其他复杂技术进行处理操作难度大幅度降低,对地基稳定性的提升具有积极影响作用,可根据施工进度进行有效控制处理,保证工程如期完成。
3.3化学固结法
在一些特殊的软土地基中,传统的处理方法很难起到较好的效果,所以采用化学固结法。化学固结法是指用化学材料填充地基,实现对地基的改造,进而提升其强度,减弱其压缩性,使地基能满足水利工程施工的要求。一般而言,化学固结法主要有三个方面的内容,具体如下:灌浆。利用电化学和气压的原理,在软土地基中添加石灰石等,使之发生反应,实现对淤泥粘性土的加固,进而增加软土地基的强度;合成材料填充。在软土地基的处理中,还可以将人工合成的材料填充在其中,然后通过夯实将合成材料和软土紧密结合在一起,增强软土地基的韧性。同时,合成填充材料还可以减缓软土地基的沉降,保证地基的稳固性;硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土组织黏合在一起,生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加,抗压强度也有所提升,可以达到软土地基处理的效果。
3.4加筋法
加筋法表示进行水利软土地基处理时,使用钢筋或网状方式进行施工处理,主要目的是提高软土地基荷载力,保证整体软体地层的稳定性。在施工条件较差的地方应用该种方法可以减少软土层沉降。但是此种施工方法成本较高,适用范围较小。所以使用此种施工方法的时候,必须认真考虑各项施工影响因素,根据施工实际情况进行施工,提高软土地基施工质量。
3.5水泥土搅拌法
首先,对水泥和土拌和后所发生的一系列化学反应,国内外已有不少研究成果,其基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程。包括:水泥的水解和水化反应;粘土颗粒与水泥水化物的作用;硬凝反应和碳酸化作用使软土固化。在反应中起主要作用的是水泥水化后产生的Ca(OH)2。当被水泥浆液包围的小土块不断吸附Ca(OH)2并达到某一饱和点后,便和多余的Ca(OH)2产生硬凝反应。加固体由硬凝的土块和间隙中的水泥固化体组成。其次,搅拌加固体的水泥掺量可以用摻合比表示。为避免选择计算重度的分歧,现场直接以每立方加固土体所掺合的水泥量为标准。常用的水泥掺量为180kg/m3~250kg/m3。加固体强度有以下特点:第一,在水泥掺量相同时,喷粉搅拌的加固体强度高于喷水泥浆搅拌的加固体强度。第二,土和水泥搅拌之后,含水量减少,抗剪强度增加,土体粘粒成份含量、塑性指数和含水量越高,加固体的抗剪强度增加愈少。第三,加固体强度随期龄而增加,一般需一年左右才趋于稳定。在一年内强度变化可用下式估算:
式中 一期龄(天)时的无侧限抗压强度(MPa);
—期龄 (天)时的无侧限抗压强度(MPa)。
结论:
总之,软土地基对水利工程的施工质量有着较大的影响,所以必须要合理的处理软土地基,使之能够满足施工的需求。当前,在水利工程的软土地基处理中,可选的方法要很多,但是一定要结合工程的实际,才能让软土地基的处理起到应有的效果。首先,要考虑软土地基的具体情况,然后还要结合工程的质量等级要求,这样才能确定好软土地基处理的方法。另外,还需要处理好软土地基处理的时间和整个工期的关系,在保障施工质量的同时让工程顺利的开展。
参考文献:
[1]张华,陈章杰.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].建筑知识,2016.
[2]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].技术与市场,2016,01:81-82.
[3]王笃丰.浅谈水利工程施工中软土地基处理的方法[J].科技创新与应用,2015,35:222.
【关键词】水利工程;软土地基处理;施工方法
1、导言
在水利工程施工过程中,施工企业要坚持具体问题具体分析的原则,全方位、客观分析施工现场软土地基各方面情况,灵活应用各种方法等,科学处理软土地基,有效解决存在的隐患问题,提高其承载能力。确保水利工程施工有序进行,在降低施工成本的基础上,提高施工整体质量,延长水利工程使用寿命,获取更多的经济利润。
2、软土地基
软土地基具有多样化的特点,如低强度与透水、高压缩、不均匀等。在低强度方面,与其他类型的地基相比,软土地基的土质大都疏松,导致其强度不高,施工过程中极易出现隐患问题,如裂缝、坍塌,大幅度降低水利工程整体质量。在低透水方面,软土地基中也存在一定的淤泥质粘性土质,施工中需排出大量的水分才能确保软土地基更加稳固。在不均匀方面,构成软土地基的土质较多,其密度、强度、硬度等各不相同,导致软土地基不同部位承载力各不相同,大大地加大软土地基控制难度,影响水利工程施工质量的提高,存在各种隐患问题。
3、水利工程施工中软土地基处理的方法
3.1强夯法
强夯法是一种地基的加固方法,通过10~40t的重锤和10~40m的落差距离,对地基施加巨大的冲击能,这种方式可以提高地基土的强度,改善土地的抗液化能力,对土地的均匀亦有帮助,强夯法的适用范围比较广,无论是在工业民用建筑、公路铁路路基、水利工程项目等都有涉及,大量的工程实践证明强夯法具有施工简单、加固效果好、经济实惠的优点,在各种建设工程中应用广泛。强夯法的步骤方法主要是清理并平整施工场地、标出第一遍夯点位置,并测量场地高程和测量夯前锤顶高程、施工人员将起重机就位,夯锤置于夯点位置、将夯锤起吊到预定高度,开启脱钩装置,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程,若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,应及时将坑底整平。但是对于含水量大于60%、空隙比大于1.5,粒径大于0.005mm的粘粒占30%以上的则不宜采用强夯法。
3.2换土处理技术
换土处理技术在水利工程项目中应用较为广泛,属于操作简单的方法,满足国内可持续发展的理念,优势效应较强。借助换土法进行水利软土地基的处理控制,可切实推动水利工程的稳定进步。一般在工程条件允许的状况下,借助换土操作可提高软土地基从处理效果,充分改善软土地基的土质,提高了地基的施工质量,便于提高地基强度。水泥、灰土作为水利施工中常用的换土替换材料,实际替换行为中可根据施工规范进行严格的操作处理,不需进行其他复杂技术进行处理操作难度大幅度降低,对地基稳定性的提升具有积极影响作用,可根据施工进度进行有效控制处理,保证工程如期完成。
3.3化学固结法
在一些特殊的软土地基中,传统的处理方法很难起到较好的效果,所以采用化学固结法。化学固结法是指用化学材料填充地基,实现对地基的改造,进而提升其强度,减弱其压缩性,使地基能满足水利工程施工的要求。一般而言,化学固结法主要有三个方面的内容,具体如下:灌浆。利用电化学和气压的原理,在软土地基中添加石灰石等,使之发生反应,实现对淤泥粘性土的加固,进而增加软土地基的强度;合成材料填充。在软土地基的处理中,还可以将人工合成的材料填充在其中,然后通过夯实将合成材料和软土紧密结合在一起,增强软土地基的韧性。同时,合成填充材料还可以减缓软土地基的沉降,保证地基的稳固性;硅化加固。硅化加固是利用硅酸钠和氯化钙的反应将软土组织黏合在一起,生成胶状的凝聚物。凝聚之后的软土底层硬度会增加,抗压强度也有所提升,可以达到软土地基处理的效果。
3.4加筋法
加筋法表示进行水利软土地基处理时,使用钢筋或网状方式进行施工处理,主要目的是提高软土地基荷载力,保证整体软体地层的稳定性。在施工条件较差的地方应用该种方法可以减少软土层沉降。但是此种施工方法成本较高,适用范围较小。所以使用此种施工方法的时候,必须认真考虑各项施工影响因素,根据施工实际情况进行施工,提高软土地基施工质量。
3.5水泥土搅拌法
首先,对水泥和土拌和后所发生的一系列化学反应,国内外已有不少研究成果,其基本原理是基于水泥加固土的物理化学反应过程。包括:水泥的水解和水化反应;粘土颗粒与水泥水化物的作用;硬凝反应和碳酸化作用使软土固化。在反应中起主要作用的是水泥水化后产生的Ca(OH)2。当被水泥浆液包围的小土块不断吸附Ca(OH)2并达到某一饱和点后,便和多余的Ca(OH)2产生硬凝反应。加固体由硬凝的土块和间隙中的水泥固化体组成。其次,搅拌加固体的水泥掺量可以用摻合比表示。为避免选择计算重度的分歧,现场直接以每立方加固土体所掺合的水泥量为标准。常用的水泥掺量为180kg/m3~250kg/m3。加固体强度有以下特点:第一,在水泥掺量相同时,喷粉搅拌的加固体强度高于喷水泥浆搅拌的加固体强度。第二,土和水泥搅拌之后,含水量减少,抗剪强度增加,土体粘粒成份含量、塑性指数和含水量越高,加固体的抗剪强度增加愈少。第三,加固体强度随期龄而增加,一般需一年左右才趋于稳定。在一年内强度变化可用下式估算:
式中 一期龄(天)时的无侧限抗压强度(MPa);
—期龄 (天)时的无侧限抗压强度(MPa)。
结论:
总之,软土地基对水利工程的施工质量有着较大的影响,所以必须要合理的处理软土地基,使之能够满足施工的需求。当前,在水利工程的软土地基处理中,可选的方法要很多,但是一定要结合工程的实际,才能让软土地基的处理起到应有的效果。首先,要考虑软土地基的具体情况,然后还要结合工程的质量等级要求,这样才能确定好软土地基处理的方法。另外,还需要处理好软土地基处理的时间和整个工期的关系,在保障施工质量的同时让工程顺利的开展。
参考文献:
[1]张华,陈章杰.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].建筑知识,2016.
[2]褚峰平.浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].技术与市场,2016,01:81-82.
[3]王笃丰.浅谈水利工程施工中软土地基处理的方法[J].科技创新与应用,2015,35:222.