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摘要:本文的主旨是探析软土地基在水利工程施工中所应用的处理技术。表明施工技术的具体方案应该在综合考虑工程建设的需求,包括软土地基的相关条件的基础上做出最后的制定。笔者希望有关专业的研究者和相关行业从业者可以对本文做出合理评价、给出科学建议,与业内人士共同促進此方面研究的发展。
关键词:水利工程;软土路基;处理技术
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
随着我国城市化进程的不断加快以及新农村改造的全面实施,水利工程的建设需求也与日俱增。水利工程施工是一项系统性的建造过程,期间涉及到的人力、物力以及技术、方案众多,其中软土地基的处理技术就是一项非常重要的施工技术,其不仅能够有效增强地基的稳固程度,同时还能够科学的减少施工完成后的不均匀塌陷。文章主要是从几个方面阐述了水利工程施工中软土地基处理技术具体的施工技术方案需要我们根据工程建设的综合需求以及软土地基的相关条件来有针对性的研讨与最终制定。本文旨在与相关专业的学习、研究人士以及相关行业从业人士进行学术上沟通与交流,同时也希望大家给出更科学、合理的建议,以促进本人不断实现理论知识层面的提高。
一、软土地基简述
(一)概念
在水利工程建设中,软土地基是指在沿岸在水流长期侵蚀下变得逐渐松软、承载能力低下的土层,其大多由淤泥、腐殖土以及粘性土构成,严重影响着水利施工的有效开展与施工质量,为避免后期水利工程出现沉降等情况的出现,必须对软土层进行强化与加固,保证工程建设质量。
(二)特性
对于水利工程建设来说,软土地基是“有百害而无一利”的,特点主要有强度低、孔隙高、含水量大以及强度与抗剪度低等。软土强度通常在正常土层的1/2甚至更低,软土的含水量达到35%左右,孔隙比等于或大于1,抗剪度小于35kPa。此外,软土的承载荷重也是极低的,且固结速度很慢,严重影响到水利施工的进度与质量。因此,在进行水利工程建设时,要对施工环境进行严格勘察,及时处理软土地基,提高其强度与承载能力,保障水利工程的顺利进行。
(三)软土地基的处理原则
在水利工程建设中,处理软土地基施工时,要采取预防为主、综合防治的原则。在施工中,对软土的控制主要表现为两种方法:预防性控制与修复性控制。前者是通过保护软土地基来控制地基质量下降的速度。若及时采用该办法,软土在受到外界施加的压力后,可以有效减缓地基遭受损害的速度。后者是对破损的特定土层采用技术手段进行的修复性处理,可以提高软土地基的质量。在水利工程建设中,软土基层施工耗费的资金成本是极其巨大的,为了降低资金成本,提高工程质量,众多国家与水利部门都开始进行软土基层施工技术的研究,并取得了一定的成果。但针对施工中出现的情况进行修复性处理是无法从根本上解决题的。因此,在水利工程建设中,要充分利用预防性技术,提高软土基层的质量。
二、施工过程中的软土地基处理技术
(一)排水固结法
在水利项目的建筑中,软土土体经常会在沉降和稳固性方面碰到一些情况,这就必须要使用排水固结的办法来解决。排水固结,是由两部分构成的,施加压力和排水,这里的排水体系是使用土体本身渗漏水的特点,在土体中装置一些排水设备,利用这种设备解决排水。在策划的建筑中,一般是由两种设备构成,沙井和水管排水。
(二)振动性水冲法
使用振冲设备的一些设备用来解决一些相关的问题。振冲设备的形状,有一个能上喷以及一个能下喷的水孔,工作原理是利用冲击力和本身设备的振动力,先对土体进行打孔,再把泥土和砂石等灌入到之前打好的孔内,之后把孔内的物质分层进行压实,能够使土体更加稳固。假如是利用振动的水冲方式稳固土体时,一般会在最开始的不排水,抗剪应力要在20kPa以下,确保不能低于这个强度。
(三)换土法
在水利建筑中,碰到的土体是软土土质,并且软土的厚度不是很厚,就可以使用水泥、沙土、灰土把原来土体中的软土进行代替,之后开展水利建筑,要确保更换后的土层达到有关的手段标准。一般来讲,由于使用沙土更换原来的软体,支出的费用高,并且存在渗漏的情况,因此大多在本地找需要的材料,使用泥土进行回填,能够有效的防止渗漏的情况,并且还能够减少了相关费用的发生。选择回填的泥土一定要具有较好的密实性,在回填之后,要立即进行压实,能够形成一层较好的负载重力层,最后出现的土体承载重力的能力能够增加。为了避免土体走形以及不稳固的情况出现,在回填土填好之后立即分层开展压实。
(四)旋喷法
这种方法可以将地基的承载能力予以提高,其本质就是利用一种旋喷机来产生一种旋喷柱,进而来达到一种将地基予以加固的目的,利用这种旋喷机来定向的喷射,最终形成连桩以及连续墙致使地基的防渗。高压的喷射水泥其固化的浆液能够与土体相混合,并在这个基础上进行凝固并硬化,然后形成一种旋喷柱。它是通过一种注浆管来进行打桩,而这种注浆管能够按照一定的比率与速度进行旋转。利用这种选喷发来形成的这种桩与加固的土层相比较来说,其特点就是具有的强度比较高,压缩性比较低,这样就可以用来加固细沙土以及软粘土,但是对于有机成分含量较高的一些土层不能够形成好的效果。而土层如果是其有机成分含量非常高,那么在实际中就要将这种方法完全排除。
(五)加筋法
在软土土体中,土质中的颗粒常常会出现位置移动的情况,就必须要把抗拉性强的物质填入土中,抗拉性强的物质和土颗粒之间会出现强摩擦力,凭借摩擦力的作用土颗粒会和这种物质结合成一体。这样一来,两者的稳固性有了很大的提升,并且走形的可能性也变小了,最后土体的情况就能够达到建筑的相关标准了。除此之外,在软体的上层铺设一层砂子,再把一些工程用料铺设在砂子上,假如工程物料受到拉力,能够调整砂子的受力状况,可以在很大程度上降低沉降的可能性,进一步提升土体的稳固性。
(六)灌浆法
把一些能够凝固的液体利用各种方法,比如说气压法以及加压法等,注入进地基与建筑物相结合的空隙中或者是注入进土层中。在灌浆的过程中,往往是采用粘土浆、水泥浆等以及一些其他的相关化学物质,比如说硅酸盐以及聚氨酯等材料。对于这种方法,就一般会适用于淤泥的软土地。
(七)桩基法
如果软土层比较厚、分布的面积比较广、含水量比较高,那么就可以用不着这种方法来对其加固处理。对于早期的一些桩基,一般是利用砂石来做水泥桩,但是随着桩基技术的不断发展,这种水泥桩已经慢慢的被淘汰,而预应力管桩以及钢筋的混凝土桩已经在不断得到应用。
这种桩就具有质量高、成本低、承载力强以及方便快速的进行施工等特点。此外,还有加筋加固法、硅化加固法以及强夯法等等,这些都已经在不断的发展着,增加了对软土层的应对措施。
结束语
总而言之,处理软土地基的技术在我国从古代开始就有研究和记载,重物进行压力、将煤渣或是石灰作为添加剂添加在软土地基之中等方法最为常见。当今时代水利工程建设有更严格的质量要求,也有更具体和细致的综合要求。所以当代水利工程的软土地基的处理技术需要我们从多方面进行分析和考虑。也正因为当前情况与古代有如此多的不同之处,在市场经济大潮下的我们更不应该忽视工程建设中的基本问题,因为有了对基本问题、基本施工层面的重视我们才能保证工程的施工质量和人民群众生命财产的安全。水利工程关系更大,小到一个村落大到一个地区、一个流域都会受到水利工程的影响,本文在水利工程软土地基处理技术方面的总结从这方面来说也具有十分重要的意义。
参考文献
[1]孙国静,王寒芳,赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技,2013(03).
[2]肖明志,高显东.水利施工中软土地基处理方法[J].水利天地,2008(08).
[3]郭健辉.关于堤防工程中软土地基的处理的几点思考[J].科技致富向导,2011(21).
[4]吴燕,薛大伟,郑青伟.水利施工中软土地基处理技术综述[J].河南科技,2012(13).
作者简介:
苏广录(1982.9-),男,汉族,甘肃天水人,现工作于新疆阿勒泰地区水利水电勘测设计院,工程师,主要从事水利工程地质勘察工作。
关键词:水利工程;软土路基;处理技术
中图分类号:TV文献标识码: A
引言
随着我国城市化进程的不断加快以及新农村改造的全面实施,水利工程的建设需求也与日俱增。水利工程施工是一项系统性的建造过程,期间涉及到的人力、物力以及技术、方案众多,其中软土地基的处理技术就是一项非常重要的施工技术,其不仅能够有效增强地基的稳固程度,同时还能够科学的减少施工完成后的不均匀塌陷。文章主要是从几个方面阐述了水利工程施工中软土地基处理技术具体的施工技术方案需要我们根据工程建设的综合需求以及软土地基的相关条件来有针对性的研讨与最终制定。本文旨在与相关专业的学习、研究人士以及相关行业从业人士进行学术上沟通与交流,同时也希望大家给出更科学、合理的建议,以促进本人不断实现理论知识层面的提高。
一、软土地基简述
(一)概念
在水利工程建设中,软土地基是指在沿岸在水流长期侵蚀下变得逐渐松软、承载能力低下的土层,其大多由淤泥、腐殖土以及粘性土构成,严重影响着水利施工的有效开展与施工质量,为避免后期水利工程出现沉降等情况的出现,必须对软土层进行强化与加固,保证工程建设质量。
(二)特性
对于水利工程建设来说,软土地基是“有百害而无一利”的,特点主要有强度低、孔隙高、含水量大以及强度与抗剪度低等。软土强度通常在正常土层的1/2甚至更低,软土的含水量达到35%左右,孔隙比等于或大于1,抗剪度小于35kPa。此外,软土的承载荷重也是极低的,且固结速度很慢,严重影响到水利施工的进度与质量。因此,在进行水利工程建设时,要对施工环境进行严格勘察,及时处理软土地基,提高其强度与承载能力,保障水利工程的顺利进行。
(三)软土地基的处理原则
在水利工程建设中,处理软土地基施工时,要采取预防为主、综合防治的原则。在施工中,对软土的控制主要表现为两种方法:预防性控制与修复性控制。前者是通过保护软土地基来控制地基质量下降的速度。若及时采用该办法,软土在受到外界施加的压力后,可以有效减缓地基遭受损害的速度。后者是对破损的特定土层采用技术手段进行的修复性处理,可以提高软土地基的质量。在水利工程建设中,软土基层施工耗费的资金成本是极其巨大的,为了降低资金成本,提高工程质量,众多国家与水利部门都开始进行软土基层施工技术的研究,并取得了一定的成果。但针对施工中出现的情况进行修复性处理是无法从根本上解决题的。因此,在水利工程建设中,要充分利用预防性技术,提高软土基层的质量。
二、施工过程中的软土地基处理技术
(一)排水固结法
在水利项目的建筑中,软土土体经常会在沉降和稳固性方面碰到一些情况,这就必须要使用排水固结的办法来解决。排水固结,是由两部分构成的,施加压力和排水,这里的排水体系是使用土体本身渗漏水的特点,在土体中装置一些排水设备,利用这种设备解决排水。在策划的建筑中,一般是由两种设备构成,沙井和水管排水。
(二)振动性水冲法
使用振冲设备的一些设备用来解决一些相关的问题。振冲设备的形状,有一个能上喷以及一个能下喷的水孔,工作原理是利用冲击力和本身设备的振动力,先对土体进行打孔,再把泥土和砂石等灌入到之前打好的孔内,之后把孔内的物质分层进行压实,能够使土体更加稳固。假如是利用振动的水冲方式稳固土体时,一般会在最开始的不排水,抗剪应力要在20kPa以下,确保不能低于这个强度。
(三)换土法
在水利建筑中,碰到的土体是软土土质,并且软土的厚度不是很厚,就可以使用水泥、沙土、灰土把原来土体中的软土进行代替,之后开展水利建筑,要确保更换后的土层达到有关的手段标准。一般来讲,由于使用沙土更换原来的软体,支出的费用高,并且存在渗漏的情况,因此大多在本地找需要的材料,使用泥土进行回填,能够有效的防止渗漏的情况,并且还能够减少了相关费用的发生。选择回填的泥土一定要具有较好的密实性,在回填之后,要立即进行压实,能够形成一层较好的负载重力层,最后出现的土体承载重力的能力能够增加。为了避免土体走形以及不稳固的情况出现,在回填土填好之后立即分层开展压实。
(四)旋喷法
这种方法可以将地基的承载能力予以提高,其本质就是利用一种旋喷机来产生一种旋喷柱,进而来达到一种将地基予以加固的目的,利用这种旋喷机来定向的喷射,最终形成连桩以及连续墙致使地基的防渗。高压的喷射水泥其固化的浆液能够与土体相混合,并在这个基础上进行凝固并硬化,然后形成一种旋喷柱。它是通过一种注浆管来进行打桩,而这种注浆管能够按照一定的比率与速度进行旋转。利用这种选喷发来形成的这种桩与加固的土层相比较来说,其特点就是具有的强度比较高,压缩性比较低,这样就可以用来加固细沙土以及软粘土,但是对于有机成分含量较高的一些土层不能够形成好的效果。而土层如果是其有机成分含量非常高,那么在实际中就要将这种方法完全排除。
(五)加筋法
在软土土体中,土质中的颗粒常常会出现位置移动的情况,就必须要把抗拉性强的物质填入土中,抗拉性强的物质和土颗粒之间会出现强摩擦力,凭借摩擦力的作用土颗粒会和这种物质结合成一体。这样一来,两者的稳固性有了很大的提升,并且走形的可能性也变小了,最后土体的情况就能够达到建筑的相关标准了。除此之外,在软体的上层铺设一层砂子,再把一些工程用料铺设在砂子上,假如工程物料受到拉力,能够调整砂子的受力状况,可以在很大程度上降低沉降的可能性,进一步提升土体的稳固性。
(六)灌浆法
把一些能够凝固的液体利用各种方法,比如说气压法以及加压法等,注入进地基与建筑物相结合的空隙中或者是注入进土层中。在灌浆的过程中,往往是采用粘土浆、水泥浆等以及一些其他的相关化学物质,比如说硅酸盐以及聚氨酯等材料。对于这种方法,就一般会适用于淤泥的软土地。
(七)桩基法
如果软土层比较厚、分布的面积比较广、含水量比较高,那么就可以用不着这种方法来对其加固处理。对于早期的一些桩基,一般是利用砂石来做水泥桩,但是随着桩基技术的不断发展,这种水泥桩已经慢慢的被淘汰,而预应力管桩以及钢筋的混凝土桩已经在不断得到应用。
这种桩就具有质量高、成本低、承载力强以及方便快速的进行施工等特点。此外,还有加筋加固法、硅化加固法以及强夯法等等,这些都已经在不断的发展着,增加了对软土层的应对措施。
结束语
总而言之,处理软土地基的技术在我国从古代开始就有研究和记载,重物进行压力、将煤渣或是石灰作为添加剂添加在软土地基之中等方法最为常见。当今时代水利工程建设有更严格的质量要求,也有更具体和细致的综合要求。所以当代水利工程的软土地基的处理技术需要我们从多方面进行分析和考虑。也正因为当前情况与古代有如此多的不同之处,在市场经济大潮下的我们更不应该忽视工程建设中的基本问题,因为有了对基本问题、基本施工层面的重视我们才能保证工程的施工质量和人民群众生命财产的安全。水利工程关系更大,小到一个村落大到一个地区、一个流域都会受到水利工程的影响,本文在水利工程软土地基处理技术方面的总结从这方面来说也具有十分重要的意义。
参考文献
[1]孙国静,王寒芳,赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技,2013(03).
[2]肖明志,高显东.水利施工中软土地基处理方法[J].水利天地,2008(08).
[3]郭健辉.关于堤防工程中软土地基的处理的几点思考[J].科技致富向导,2011(21).
[4]吴燕,薛大伟,郑青伟.水利施工中软土地基处理技术综述[J].河南科技,2012(13).
作者简介:
苏广录(1982.9-),男,汉族,甘肃天水人,现工作于新疆阿勒泰地区水利水电勘测设计院,工程师,主要从事水利工程地质勘察工作。