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水利施工中軟土地基處理施工技術論文
水利工程多建立在河流經過的地帶,這些區域由于水資源較為豐富,地層組成上會以淤泥、淤泥土為主,表現出含水率較高的特點,容易出現軟土地基。由于軟土地基存在易受壓變形、抗剪切能力低等問題,無法滿足水利施工的要求,需要對其進行適當處理,這就需要應用合理的處理施工技術,本文就對常用的軟土施工技術進行闡述。
1水利施工軟土地基處理施工概述
軟土地基的特性是含水率高、壓縮性大、強度低,與水利施工要求的地基標準之間有著較大差異,需要對其進行適當處理,提高其抗剪強度。在軟土地基施工中,由于其本身物理特性,容易引發一些問題,比如低強度導致的周邊土體位移或者結構變形、較大規模軟土層造成施工難度增加、高含水量土層引發的坍塌等,因此,做好軟土地基的處理,對水利施工順利、安全進行起著重大作用。
2水利施工軟土地基處理施工技術分析
從本質上來說,軟土地基處理就是通過不同手段,來將原有軟土地基土層改變成強度高、壓縮性低、抗剪能力強的土體,在具體實現方式上,有土層置換、加固等方式,常用的處理施工技術有:
2.1換填處理方法
換填處理是一種應用較為普遍的處理技術,其原理是通過挖出地基中的軟弱土層,使用強度較高的材料填充并分層夯實,來使地基的強度達到工程需求,適用于軟土地基深度、規模較小的情況[1]。在換填處理施工技術中,關鍵點是做好墊層的設計,包括墊層材料選用、墊層厚度和寬度等,其中,墊層材料主要以水泥、灰土為主,但需要根據施工區域土層性質來確定合適各方面指標合適的材料;在墊層寬度上,應根據應力擴散角來確定,比基礎底面要略大,防止墊層材料出現側向擠出;墊層厚度上,應超出基底寬度0.25%。
2.2預壓處理方法
預壓處理方法是通過在軟土基底上給予超出建構物自重的靜荷載,利用荷載壓力來將地基土層壓實,使地基土層承載能力滿足工程要求,也是軟土地基處理中較為常見的。預壓處理方法有堆載預壓、真空預壓兩種,其中,堆載預壓是通過在軟土地基區域直接放置各種重物,比如土石、磚木等等,利用這些重物的自重,來讓軟土地基受力變形,使地基壓縮模量、抗剪強度向著工程要求標準方向改變;真空預壓利用的是大氣壓力原理,通過抽氣機在地基土中進行臭氣,形成真空地帶,使大氣壓力成為預壓荷載作用于土層上,從而使地基產生壓縮變形,達到固結加固的效果。在預壓處理方法運用中,需要分級進行,先給予一定預壓,待大部分沉降完成、前一級荷載作用后地基固結穩定后,再進行下一級荷載的預壓,逐步達到設計荷載,禁止直接施加設計荷載值,預防過大壓力狀態下地基結構被嚴重破壞。
2.3排水加固處理方法
排水加固法在軟土地基處理中也較為常見,其原理是通過將軟土地基中排出來實現加固的,常用的有排水板、深層排水井等方法。在排水加固處理中,關鍵的是做好排水設施處理,將其設計在合理位置,在盡量減少對軟土地基破壞的同時,實現最大的排水效果。
2.4化學加固處理方法
化學加固處理方法是通過向土層中加入添加劑,利用添加劑特性及其與土層之間的相互反應,來改變軟土層性能的方法,常用的添加劑有生石灰、水泥以及硅酸鈉溶液等。其中,生石灰、水泥可以直接與軟土層拌合,改變土壤成本,得到凝固性、強度相對較好的土壤,提升軟土地基穩固性;硅酸鈉溶的注入需要經帶孔金屬管來實現,硅酸鈉與土層顆粒接觸后,會產生一種活化土壤顆粒表層的物質,能夠增強土壤顆粒間的引力,提高聯結度,對地基變形起到良好抑制作用,從而有效增強地基強度,起到加固效果[2]。在化學加固技術中,最為關鍵的技術點是控制添加劑的用量,量過多或過少都無法達到預期加固效果,所以,需要對軟土地層情況進行充分了解,根據其含水量、壓縮性等參數,確定合理的添加劑用量。
2.5灌漿處理方法
顧名思義,灌漿處理方法就是通過向軟土地基中灌入合適類型的的漿液,來改變地層性質的一種方式,其原理是利用漿液將軟土層中過多的水分排出,增強顆粒間密度,提高土層穩定性和防水性能,得到承載力強、沉降值小的地基,以滿足施工要求。在灌漿方法中,根據漿液灌入方式的不同,可以分為擠密灌漿、充填灌漿、滲透灌漿、劈裂灌漿和電動化學灌漿等幾種,在實際應用過程中,灌漿在地基中分布要均勻,避免出現部分地基未能得到處理的情況,保證整體軟土地基處理效果良好。
2.6旋噴處理方法
旋噴處理法需要借助專門的旋噴設備來進行,將漿液噴射到土層中,使漿液與土層結合形成新的穩固地基,達到加固效果。在旋噴處理中,關鍵的技術要點有兩方面:①旋噴漿液配置,需要根據軟土地基土層的特點,來選擇合適配合比的漿液,使漿液與土層間有較好固結作用;②旋噴過程控制,按照從深到淺的順序控制旋噴機械在合理轉速內工作,做好提升速度控制,保證漿液旋噴的均勻,各處土層都能夠與漿液混合固結。
2.7加筋處理方法
所謂加筋處理,是通過向軟土地基中埋設鋼筋,使其形成網狀,利用鋼筋的高抗拉能力,來改變土層性能的一種方式。在預埋鋼筋后,軟土地基中顆粒位移會在鋼筋約束作用下受到約束,軟土地基變形得到控制;同時,土層顆粒、鋼筋相互間產生的摩擦力能夠加強鋼筋與軟土間的聯系,構成新的整體,增強軟土地基的強度和穩定性[3]。
3水利施工中軟土地基處理技術注意事項
在軟土地基處理技術應用過程中,為確保技術應用的合理性、可靠性,應當注意以下幾點內容:(1)重視并做好實地勘察工作,在對軟土地基處理開始之前,應當先到施工場地進行實地勘察,了解各方面實際情況,比如軟土地基土質、地形地貌、水文信息等,綜合各方面信息,從多種處理技術中選擇經濟性佳、技術可行的處理方案。(2)加強對地基承載能力分析,軟土地基處理的最終目標是提高其承載能力,因此,需要加強對地基承載能力各方面影響因素的分析,比如自身承載力大小、水平剪切力、土壤熱化等,綜合考慮各方面因素,保證地基處理取得良好效果,避免某方面因素考慮不當引發不良后果。(3)進行必要試驗來確定數據,不同工程的軟土地基在性質上存在一定差異,在對其處理上,不能全面借鑒以往施工經驗,需要通過現場試驗,來確定處理施工需要的各項數據,比如堆載應達到的荷載值、灌漿漿液的配合比、化學試劑的合理使用量等等,只有在充分試驗下,才能確保軟土地基處理的合理、可靠,取得預期的處理效果[4]。
4結語
綜上所述,軟土地基處理在水利施工中占據著重要地位,做好軟土地基施工處理,是水利工程施工質量、安全可靠的基本保障。隨著施工技術進步,應用于軟土地基處理的施工技術越來越多,增強對不同技術的了解,掌握技術使用要點,提升軟土地基處理水平,對水利施工順利開展有著重要作用。
參考文獻
[1]孫國靜,王寒芳,趙攀.對水利施工中軟土地基的處理技術分析[J].河南科技,2013,03:105.
[2]馮是明,鄒福華.水利工程施工中軟土地基處理技術[J].水科學與工程技術,2013,02:78~80.
[3]韋統軒.淺議水利施工中軟土地基處理技術[J].科技創新與應用,2015,04:128.
[4]侯衛強.基于水利施工中軟土地基的處理方法研究[J].科技創新導報,2014,19:86~87.
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