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摘要:关于软土地基的处理技术,我国古代的土木工程建设施工中就曾经采用过,最常见的比如说重压法、在地基土中添加煤渣或者是石灰的添加剂法等。然而当前水利工程的建设在质量要求以及综合作用上早已非古代工程可以比拟的啦。所以说,现在的水利工程软土地基的处理技术不再是表面处理或者是单一技术的处理那么简单,需要我们根据工程建设的需求、施工周遭环境以及施工的具体条件来进行综合性的分析。文章主要对水利工程中软土地基处理技术的必要性进行分析,水利工程施工中软土地基的处理技术进行了一系列的探讨,观点仅供参考。
关键词:水利施工软土地基处理技术
中图分类号:TV文献标识码: A
在进行水利工程的建设之时,往往会遇到软土地基处理问题,由于软土地基的强度低、压缩性强、孔隙率高、含水量大,使得其承载力非常弱。软土地基实行处理不当会对工程建设的质量和安全性产生影响。
一、关于水利工程中软土地基处理技术的必要性
鉴于软土是掺杂着一些薄层粉、细砂的混合物,其渗透性相对比较差,会严重影响着地基的排水功能以及承载力低,所以在水利工程的施工过程中会影响着地基的强度,软土地基对于水利工程的危害一般表现在水利设施工程中的公路方面。如果桥头高路堤发生滑移、沉降或者单边膨胀的现象会严重影响到桥梁使用的寿命和价值,如处理不妥当,会影响到附近那些鱼塘、农田、农户等人的正常生活,更有甚会影响到整个水利工程设施的作用发挥。因此,对于水利工程来讲,软土地基的处理技术是施工中所要解决的首要问题,也是当今所有相关专业技术人员所关注的重要课题之一。
二、关于水利施工中软土地基处理技术分析
1.换填法
(1)换填法操作原理。换填法从字面上开看是将软土替换为较为坚硬的土层,让水利工程能够在其之上建造。在具体操作中,作为替换的土层需要具有更加坚硬的特性,能够抵抗住压力,并且在稳固性方面保障工程建造时不会出现土层坍塌情况。在换填时,需要将碎石、矿渣与泥土等一层一层的进行填筑。填筑的过程可以使用人工或是机械进行,并且在每层填筑完成之后进行一次施压与振动测试,让换填土层密度达到作为地基的要求。上述操作比较适用于软土地基较厚的情况,即原有土层根本无法承受较大压力,不得不进行土层调换的情况。在实际操作中,也会遇到软土地基层比较薄的状况,对于这类地基,可以采用在上面加铺一层人造地基的方法,并且同样需要对地基进行压实,确保软土部分密实度增加。
(2)换填法注意事项。第一换填毕竟是人工制造的地基,在强度上不如自然形成的地基,即密实程度不如自然土层。因此施工中需要严格注意对土层的压实,确保紧密程度达到要求。在施工中需注意,换填法只适用于浅层地基,若是软土部分过深或是被埋藏于地下,这种方式会无端耗费大量人力资源,对于工程而言有弊无益。第二在换填材料上,应使用三种不同材料去构建人工地基,包含素土、矿渣以及砂石。在施工中,只有将三者充分融合在一起才能够保障人工地基的硬度与密实度。人工地基需要更大的抗剪强度,从而让压缩性降低,相当于将原有缝隙填满,使工程建设中不会出现地基下陷或是坍塌状况。第三在使用中,需要在回填土中预留一部分空隙,以此来进行有效排水,让地基中水分减少,增加其强度。地基中的水含量变少,在冬季土层结块现象也会减少,让土层不会在冬季强度降低。
2.排水固结法
(1)排水固结法技术特点。通过排水固结法对软土地基进行处理能让软土地基里的水分排出,以便使超静孔隙水压以及孔隙比减小,从而使土体变形固结,让土体的沉降速率可以提前完成,通过使土体的抗剪强度和有效应力提升,最终达到提升地基承载力的目的。排水固结法包括:真空预压法、电渗排水法、砂井法、堆载预压法。对软粘土地基可以使用排水固结法里面的堆载预压法,但它所需的工程期限很长,在建构建筑物之前,对填土材料、砂石进行加载预压,从而使软粘土地基沉降得以完成,快速固结稳定软粘土地基,在撤除荷载之后再建构建筑物。在实行堆载预压法之时,需将加载的速度控制好,进行分级加载,从而避免预压导致地基稳定性丧失。对透水性很低的软粘土便可使用砂井法,此法运用地基成孔来灌注砂土,将砂垫层或砂沟铺设在砂井上从而对排水管进行固结,通过提升排水速度让地基能稳定牢固。砂井法的用料省、连续性好以及施工方便等特点,因而在软土地基的处理中广泛应用。对不含透水层的软粘土地基,可使用真空预压法,它通过先将砂井铺设在软土地基里,然后再在地面上铺设砂层,接着盖上一层密封膜让大气和砂层隔绝,再用真空装置将砂层里的氣体抽出,从而形成负压,使土体固结。电渗法是指将有电流通过的金属电极通入土体中,让土中的水分可以流进阴极,从而形成电渗。
(2)排水固结法应用建议。相比于换填处理法来说,排水固结法的应用方式还是挺复杂的,在对其加以具体运用之时,一定要对排水固结法的要求和特点加以注意。在具体运用之时,需注意如下几点:首先,在对堆载预压法进行使用之时,不仅需要通过建筑物自重来达到加压的目的,同时还可在施工之时采取预压措施,此外,还可通过部分超载预压形式来进行排水固结。其次,在对真空预压法加以使用之时,一定要确保真空预压边缘比建筑物基础大,在进行预压之时,假如每边增加量要大于三米,要想使预压效果达到就要增大预压的压力。最后,在地下水含量小的软土地基加以处理之时,可以使用降水预压法,当然使用此法便需要施工前对地质勘查数据加以收集,如此才能确保制定出来的降水预压方细致可靠,从而使排水固结时效性得以增强。
3.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。
4.深层水泥搅拌施工方式是现阶段常用的软土地基处理方式, 这种施工技术一般适用于粉土、淤泥土的处理,深层水泥搅拌桩施工技术就是将水泥用作固化剂,通过搅拌机将水泥与地基的软土进行搅拌,提高软土的硬度,从而达到提升体积强度的目的。
(1)施工准备工作注意事项。在进行深层水泥搅拌桩施工前, 应将施工现场的杂物清理干净,并做好施工现场的平整工作,选择好水泥,同时确保施工机械的稳定性,做好机械验收工作及试桩工作,确保施工设备在施工中正常、完好地使用。
(2)施工过程中注意事项。在深层水泥搅拌桩施工过程中, 除了遵循施工工艺要求之外,还应保持管道畅通无阻,在开钻前采取措施对管道进行疏通, 施工中保持好水泥搅拌桩体的垂直度,并加强对成型搅拌桩的检查,成型搅拌桩投入使用之前,应对搅拌桩质量做好严格检查,保证搅拌桩可以正常使用。
三、关于水利施工中软土地基处理时应注意的问题
1.注意施工准备工作。在进行水利施工软土地基处理前,要做好施工设备的检修工作,确保施工设备的正常工作;做好施工场地的清理工作,便于施工的顺利进行;做好施工材料的检查工作,保证高水平的施工质量。
2.注意施工过程中的相关事项。在水利工程软土地基施工过程中,要注意施工中的相关事项,严格按照软土地基施工工序进行施工,做好安全防护工作,加强对施工设备的维护工作,保证设备的正常使用。
3.注意水利工程的相关要求。在进行水利工程施工时,要根据相应的水利工程的实际用途以及规划的建设级别,选取性价比最高的建设方案进行施工建设。我国水利工程通常按照实际用途的不同,有不同的质量标准以及施工等级,在进行国家级水利工程建设(如小浪底水利工程、三峡水利工程)时,要制定高质量的施工标准,在软土地基处理中,尽量做到完美施工;在进行小型的水利工程建设时,对施工质量要求不是很高,这时,就要充分考虑工程造价与施工质量的关系,选取性价比最高的方案进行软土地基处理工作。
4.注意软土地基的施工量。在进行软土地基处理过程中,要充分考虑到软土地基的施工量,根据工作量大小的不同,选取不同的处理方案,以确保软土地基的高效施工。例如在进行大型工程时,通常不会采用换填管理法进行软土地基处理,因为这需要大量人力、物力的支持,从而使得工程造价成本提升,通常会采用砂垫层法,铺平软土地基。
5.注意软土地基的施工工期。在软土地基处理过程中,要充分考虑软土地基的施工时间限制,根据时间限制选取最合适的处理方法。在软土地基处理过程中,要考虑到工程建造时间以及软土地基加固时间,选取恰当的软土地基处理方法,确保在规定时间内,保质保量的完成软土地基处理工作。
6.注意软土地基的施工环境。在水利工程软土地基处理过程中,要充分考虑到相应的施工环境,根据不同的施工环境、不同的施工标准,因地制宜,选择不同的软土地基处理方法、恰当的施工方案,从而确保软土地基处理的质量。
地基是整个水利工程的基础,地基处理是水利施工中重要的环节。在我国,各个地区的地质情况都是不一样的,所以在进行水利施工时,一定要注重对地基实际情况进行考察,了解掌握地基的基本特性,从而找出相对应的技术方案进行处理。軟土地基因具有透水性差、天然含水量高、孔隙比大等特点,给水利施工造成了影响,一旦软土地基没有处理好,周围的结构地形都会发生变化,出现地基失稳、不均匀沉降或断裂的现象,最终危害到人们的生命和财产安全。所以为了确保水力工程顺利建设,就一定要采取相应处理技术使地基达到建筑的标准。
参考文献:
[1]刘洪涛,管立志,王亮.水利施工中软土地基处理技术[J]. 科技创新与应用.2013( 01)
[2]李新旺.对水利施工中软土地基处理技术的研究[J].建材与装饰.2012(14):47-48
[3]司良娟.水利施工中软土地基处理技术[J].轻工设计.2011(1):159
[4]付春友.水利施工中软土地基处理技术漫谈[J].中华民居(下旬刊),2013,04:315-316.
[5]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,2013,03:105.
[6]代建兵.水利施工中软土地基处理技术[J].中国水运(下半月),2013,08:223-224.
关键词:水利施工软土地基处理技术
中图分类号:TV文献标识码: A
在进行水利工程的建设之时,往往会遇到软土地基处理问题,由于软土地基的强度低、压缩性强、孔隙率高、含水量大,使得其承载力非常弱。软土地基实行处理不当会对工程建设的质量和安全性产生影响。
一、关于水利工程中软土地基处理技术的必要性
鉴于软土是掺杂着一些薄层粉、细砂的混合物,其渗透性相对比较差,会严重影响着地基的排水功能以及承载力低,所以在水利工程的施工过程中会影响着地基的强度,软土地基对于水利工程的危害一般表现在水利设施工程中的公路方面。如果桥头高路堤发生滑移、沉降或者单边膨胀的现象会严重影响到桥梁使用的寿命和价值,如处理不妥当,会影响到附近那些鱼塘、农田、农户等人的正常生活,更有甚会影响到整个水利工程设施的作用发挥。因此,对于水利工程来讲,软土地基的处理技术是施工中所要解决的首要问题,也是当今所有相关专业技术人员所关注的重要课题之一。
二、关于水利施工中软土地基处理技术分析
1.换填法
(1)换填法操作原理。换填法从字面上开看是将软土替换为较为坚硬的土层,让水利工程能够在其之上建造。在具体操作中,作为替换的土层需要具有更加坚硬的特性,能够抵抗住压力,并且在稳固性方面保障工程建造时不会出现土层坍塌情况。在换填时,需要将碎石、矿渣与泥土等一层一层的进行填筑。填筑的过程可以使用人工或是机械进行,并且在每层填筑完成之后进行一次施压与振动测试,让换填土层密度达到作为地基的要求。上述操作比较适用于软土地基较厚的情况,即原有土层根本无法承受较大压力,不得不进行土层调换的情况。在实际操作中,也会遇到软土地基层比较薄的状况,对于这类地基,可以采用在上面加铺一层人造地基的方法,并且同样需要对地基进行压实,确保软土部分密实度增加。
(2)换填法注意事项。第一换填毕竟是人工制造的地基,在强度上不如自然形成的地基,即密实程度不如自然土层。因此施工中需要严格注意对土层的压实,确保紧密程度达到要求。在施工中需注意,换填法只适用于浅层地基,若是软土部分过深或是被埋藏于地下,这种方式会无端耗费大量人力资源,对于工程而言有弊无益。第二在换填材料上,应使用三种不同材料去构建人工地基,包含素土、矿渣以及砂石。在施工中,只有将三者充分融合在一起才能够保障人工地基的硬度与密实度。人工地基需要更大的抗剪强度,从而让压缩性降低,相当于将原有缝隙填满,使工程建设中不会出现地基下陷或是坍塌状况。第三在使用中,需要在回填土中预留一部分空隙,以此来进行有效排水,让地基中水分减少,增加其强度。地基中的水含量变少,在冬季土层结块现象也会减少,让土层不会在冬季强度降低。
2.排水固结法
(1)排水固结法技术特点。通过排水固结法对软土地基进行处理能让软土地基里的水分排出,以便使超静孔隙水压以及孔隙比减小,从而使土体变形固结,让土体的沉降速率可以提前完成,通过使土体的抗剪强度和有效应力提升,最终达到提升地基承载力的目的。排水固结法包括:真空预压法、电渗排水法、砂井法、堆载预压法。对软粘土地基可以使用排水固结法里面的堆载预压法,但它所需的工程期限很长,在建构建筑物之前,对填土材料、砂石进行加载预压,从而使软粘土地基沉降得以完成,快速固结稳定软粘土地基,在撤除荷载之后再建构建筑物。在实行堆载预压法之时,需将加载的速度控制好,进行分级加载,从而避免预压导致地基稳定性丧失。对透水性很低的软粘土便可使用砂井法,此法运用地基成孔来灌注砂土,将砂垫层或砂沟铺设在砂井上从而对排水管进行固结,通过提升排水速度让地基能稳定牢固。砂井法的用料省、连续性好以及施工方便等特点,因而在软土地基的处理中广泛应用。对不含透水层的软粘土地基,可使用真空预压法,它通过先将砂井铺设在软土地基里,然后再在地面上铺设砂层,接着盖上一层密封膜让大气和砂层隔绝,再用真空装置将砂层里的氣体抽出,从而形成负压,使土体固结。电渗法是指将有电流通过的金属电极通入土体中,让土中的水分可以流进阴极,从而形成电渗。
(2)排水固结法应用建议。相比于换填处理法来说,排水固结法的应用方式还是挺复杂的,在对其加以具体运用之时,一定要对排水固结法的要求和特点加以注意。在具体运用之时,需注意如下几点:首先,在对堆载预压法进行使用之时,不仅需要通过建筑物自重来达到加压的目的,同时还可在施工之时采取预压措施,此外,还可通过部分超载预压形式来进行排水固结。其次,在对真空预压法加以使用之时,一定要确保真空预压边缘比建筑物基础大,在进行预压之时,假如每边增加量要大于三米,要想使预压效果达到就要增大预压的压力。最后,在地下水含量小的软土地基加以处理之时,可以使用降水预压法,当然使用此法便需要施工前对地质勘查数据加以收集,如此才能确保制定出来的降水预压方细致可靠,从而使排水固结时效性得以增强。
3.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。
4.深层水泥搅拌施工方式是现阶段常用的软土地基处理方式, 这种施工技术一般适用于粉土、淤泥土的处理,深层水泥搅拌桩施工技术就是将水泥用作固化剂,通过搅拌机将水泥与地基的软土进行搅拌,提高软土的硬度,从而达到提升体积强度的目的。
(1)施工准备工作注意事项。在进行深层水泥搅拌桩施工前, 应将施工现场的杂物清理干净,并做好施工现场的平整工作,选择好水泥,同时确保施工机械的稳定性,做好机械验收工作及试桩工作,确保施工设备在施工中正常、完好地使用。
(2)施工过程中注意事项。在深层水泥搅拌桩施工过程中, 除了遵循施工工艺要求之外,还应保持管道畅通无阻,在开钻前采取措施对管道进行疏通, 施工中保持好水泥搅拌桩体的垂直度,并加强对成型搅拌桩的检查,成型搅拌桩投入使用之前,应对搅拌桩质量做好严格检查,保证搅拌桩可以正常使用。
三、关于水利施工中软土地基处理时应注意的问题
1.注意施工准备工作。在进行水利施工软土地基处理前,要做好施工设备的检修工作,确保施工设备的正常工作;做好施工场地的清理工作,便于施工的顺利进行;做好施工材料的检查工作,保证高水平的施工质量。
2.注意施工过程中的相关事项。在水利工程软土地基施工过程中,要注意施工中的相关事项,严格按照软土地基施工工序进行施工,做好安全防护工作,加强对施工设备的维护工作,保证设备的正常使用。
3.注意水利工程的相关要求。在进行水利工程施工时,要根据相应的水利工程的实际用途以及规划的建设级别,选取性价比最高的建设方案进行施工建设。我国水利工程通常按照实际用途的不同,有不同的质量标准以及施工等级,在进行国家级水利工程建设(如小浪底水利工程、三峡水利工程)时,要制定高质量的施工标准,在软土地基处理中,尽量做到完美施工;在进行小型的水利工程建设时,对施工质量要求不是很高,这时,就要充分考虑工程造价与施工质量的关系,选取性价比最高的方案进行软土地基处理工作。
4.注意软土地基的施工量。在进行软土地基处理过程中,要充分考虑到软土地基的施工量,根据工作量大小的不同,选取不同的处理方案,以确保软土地基的高效施工。例如在进行大型工程时,通常不会采用换填管理法进行软土地基处理,因为这需要大量人力、物力的支持,从而使得工程造价成本提升,通常会采用砂垫层法,铺平软土地基。
5.注意软土地基的施工工期。在软土地基处理过程中,要充分考虑软土地基的施工时间限制,根据时间限制选取最合适的处理方法。在软土地基处理过程中,要考虑到工程建造时间以及软土地基加固时间,选取恰当的软土地基处理方法,确保在规定时间内,保质保量的完成软土地基处理工作。
6.注意软土地基的施工环境。在水利工程软土地基处理过程中,要充分考虑到相应的施工环境,根据不同的施工环境、不同的施工标准,因地制宜,选择不同的软土地基处理方法、恰当的施工方案,从而确保软土地基处理的质量。
地基是整个水利工程的基础,地基处理是水利施工中重要的环节。在我国,各个地区的地质情况都是不一样的,所以在进行水利施工时,一定要注重对地基实际情况进行考察,了解掌握地基的基本特性,从而找出相对应的技术方案进行处理。軟土地基因具有透水性差、天然含水量高、孔隙比大等特点,给水利施工造成了影响,一旦软土地基没有处理好,周围的结构地形都会发生变化,出现地基失稳、不均匀沉降或断裂的现象,最终危害到人们的生命和财产安全。所以为了确保水力工程顺利建设,就一定要采取相应处理技术使地基达到建筑的标准。
参考文献:
[1]刘洪涛,管立志,王亮.水利施工中软土地基处理技术[J]. 科技创新与应用.2013( 01)
[2]李新旺.对水利施工中软土地基处理技术的研究[J].建材与装饰.2012(14):47-48
[3]司良娟.水利施工中软土地基处理技术[J].轻工设计.2011(1):159
[4]付春友.水利施工中软土地基处理技术漫谈[J].中华民居(下旬刊),2013,04:315-316.
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[6]代建兵.水利施工中软土地基处理技术[J].中国水运(下半月),2013,08:223-224.