水利施工中软土地基处理工艺的实践探索

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  【摘要】水利工程软土地基处理对于水利工程施工质量具有至关重要的影响。因此,在水利工程施工中,相关施工单位要立足于水利工程施工实际情况,并采取有效的处理工艺强化对软土地基的处理,确保水利工程施工质量。本文简述了软土地基的概念及特点,并结合水利工程软土地基处理案例,浅析了水利施工中软土地基处理工艺,以期为水利施工软土地基的处理提供借鉴。
  【关键词】 水利施工;软土地基;处理
  当前,我国日益重视对水利工程的建设。水利工程的建设施工环境通常较为特殊,难免会遇到软土地基的情况。在水利工程施工过程中,要强化对软土地基的有效处理,增强软土地基的稳定性和结构强度,以有效保障水利工程施工的整体质量。因此,有必要深入了解软土地基的特点,在水利工程施工实践中,积极探究行之有效的软土地基处理工艺。
  1、软土地基概述
  1.1软土地基概念
  软土地基,是指具有较高压缩量,况且含有较多有机物质的软弱土层。软土地基通常由粉土、黏土等有机土颗粒构成,软土地基呈现出显著的松软质地,且具有较大的孔隙,缺乏良好的结构强度[1]。软土地基所在区域通常缺乏良好的稳定性,极易引发工程地基产生松动甚至滑坡现象。
  1.2软土地基特点
  (1)触变性。软土地基具有显著的触变性特点。所谓触变性,是指在未经破坏的情况下,软土地基呈现出良好的固体形态,当软土地基结构在各类因素影响下发生破坏时,其固体形态将发生转变,呈现出显著的流动状态。(2)低透水性。软土地基通常呈现出较强的低透水性特点,其垂直层面基本不透水,不利于排水固结。在软土地基荷载增加的初期阶段,极易产生较高的孔隙水压力,对地基强度造成严重的不良影响。(3)高压缩性。软土具有相对较大的孔隙比,故而软土地基呈现出较高的压缩性。在高压作用下,软土地基相应的压缩系数的实际数值会产生较大转变。当软土地基内部承受0.1Mpa的垂直压力时,地基区域即发生变形现象[2]。(4)不均匀性。软土地基主要由高分散颗粒以及微细颗粒构成,两者在土质密度上,呈现出显著差异。因此,软土地基受力具有显著的不均匀性特点。
  2、水利施工中软土地基处理工艺
  2.1排水砂垫层法
  在水利工程软土地基处理实践中,排水砂垫层法的应用较为广泛。对软土地基实施排水处理,实现其土质强度的有效增加,并大幅度降低土质呈现出的压缩性,实现软土地基土质对水利工程地基相关设计要求的良好满足。在具体的处理过程中,将具有较强渗水性能的砂垫层对软土地基底部实施填充。在水利工程施工过程中,软土地基受力逐渐增加,其不断被排挤出的水分通过砂垫层有效渗透出去[3]。
  2.2旋喷法
  旋喷法,是指采用旋喷机具制作旋喷桩,实现对地基承载力的有效增强。在软土地基土层的预定深度内,放置注浆管,注浆管附带的喷嘴按照一定速度进行旋转并逐渐提升,注浆管喷射出的水泥固化浆液与软弱土体发生混合,并凝固硬化,形成旋喷桩。旋喷桩具有较高的强度和较低的压缩性。对于软粘土以及粉砂土地基,适合采用旋喷法进行加固处理。对于含有较多有机质的软弱土层,要综合考虑各方面因素,确定该法的适用性。
  2.3换土处理法
  在水利工程施工中,采用换土法对软土地基进行处理,能取得良好的处理效果。该法能实现对软土地基区域内土质特性的有效改变,实现软土地基承载能力和结构强度的显著增强。在水利工程施工中,可采用灰土以及水泥等对软土进行换填,有效增强软土地基的承载性,实现对水利工程地基相关设计要求的良好满足。换土处理法施工操作极为简单,在水利施工中,对地基中难以满足相关设计要求的软土实施挖除,并采用砂、碎石等具有较高强度和透水性,且压缩性较低,易于压实的材料进行回填,实现软土地基承载力的有效增強。但是,在水利工程施工实践中,对换土法进行采用,要对施工环境各项因素进行综合考虑,重点考量施工现场的地理位置,避免对换填土的远距离运输造成软土地基处理成本的大幅度增加。
  2.4强夯法
  强夯法,对于各类软土地基的处理具有极强的适用性。因此,可采用强夯法对水利工程软土地基进行处理。强夯法,是采用80KN的夯锤,对之起吊6米到30米,使夯锤进行自由落体运动,实现对软土的强力夯实。软土经过夯锤的强力夯实之后,其土体孔隙得到显著压缩。同时,夯点附近产生了诸多土体裂隙,为孔隙水的有效排出提供了渠道,对于土体固结具有良好的促进效果,能实现对软土承载能力的大幅度提高。另外,经过强夯处理的软土地基,将有效减少工程荷载引发的伸缩变形[4]。对于河流冲积层黄土、粉土以及杂填土等各种软土地基,均可采用强夯法对之进行处理。
  3、水利工程软土地基处理案例
  某市水利工程建设施工,对排水闸穿堤涵进行施工,在地基开挖过程中,当开挖达到设计深度时,发现长度大约为20米的软弱土层,该软弱土层的最大厚度在3米以上。该软弱土层具有较高的含水量和压缩性,且缺乏良好的强度。为避免该水利工程堤基产生不均匀沉陷现象,并实现水利工程堤防稳定性的显著增强,施工单位采用垫层法换填粗沙对该软土地基进行处理。为进一步增强该水利工程堤防地基的抗渗能力及承载力,在堤防建成之后,施工单位采用旋喷法对换填粗沙进行了有效的加固处理,沿该水利工程穿堤涵两侧实施布孔,将孔间距设置为1.5米,并对孔深进行控制,将之插入粗沙层下2米。经过上述处理之后,该水利工程堤防部位未出现不均匀沉降。
  结语:
  综上所述,软土地基具有触变性、高压缩性、低透水性以及不均匀性等特点。常见的水利工程软土地基处理工艺包括排水砂垫层法、旋喷法、换土处理法以及强夯法等。在水利工程施工中,施工单位要对水利工程施工的各项因素进行综合分析,兼顾水利工程施工实际状况和软土地基土质特点,采用针对性较强的处理工艺对软土地基进行有效处理。
  参考文献:
  [1]张长虹, 张鹏.水利工程施工中软土地基处理的方法[J].神州,2017(26).
  [2]李军.水利工程施工中软土地基处理方法研究[J].中国高新技术企业,2015(19):136-137.
  [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):222-222.
  [4]刘阳.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].科技创新与应用,2017(1):237-237.
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