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摘要:水利工程作为我国基础性工程,在社会经济发展与人生生产生活中发挥这巨大作用。近些年,我国水利工程规模不断扩大,水利工程质量也受到了更加广泛的关注。软土地基是水利工程施工中的一项难题,合理运用软土地基处理基础,提高水利工程基础质量与稳定性,成为了目前我国水利工程施工领域研究的重点内容。本文就以水利工程软土地基施工处理方法为内容进行几方面研究和分析。
关键词:水利工程;软土地基处理方法;探讨
引言
我国水利工程所处区域,普遍特点就是湿度大,软土地基较多,软土地基承载性差、地基强度不够、含水量大,一旦处理不当,就会影响整个水利工程的稳定性、可靠性、安全性。因此,进一步研究软土地基处理方法,对提高我国水利工程整体施工质量,促进水利事业的可持续发展有巨大的现实意义。
一、软土地基特征以及危害性分析
1.特征
1.1高压缩性:软土由于孔隙比大于1,含水量大,容重较小,且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体,故压缩性高,且长期不易达到稳定。在其它相同条件下,软土的塑限值愈大,压缩性亦愈高。
1.2抗剪强度低:因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。
1.3透水性低:软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在建筑物沉降延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。
1.4触变性:软土是絮凝状的结构性沉积物,当原状土未受破坏时常具一定的结构强度,但一经扰动,结构破坏,强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。
1.5流变性:是指在一定的荷载持续作用下,土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此,用一般剪切试验求得抗剪强度值,应加适当的安全系数。
1.6不均匀性:软土层中因夹粉细砂透镜体,在平面及垂直方向上呈明显差异性,易产生建筑物地基的不均匀沉降。
2.危害
软土地基的危害性较大,不容忽视。在施工中如果没有一定的预防措施作保证,在一定程度上软土地基很可能会造成建筑物受到损坏,路基从固定态转变成流动性,并出现沉降现象。当出现软土层受力不平衡的话,上层建筑物的承载力主要集中在软土层上时,一方面会造成建筑物出现沉降现象,另一方面严重者会使建筑物墙体开裂,甚至导致倒塌现象的发生。
二、分析水利工程施工中软土地基处理方法
基于以上对软土地基特征的分析,下面对水利工程施工中软土地基处理方法进行研究:
1.替换土法
在施工过程中,采用替换土法是一种非常简单和有效的方法。当施工中经济条件允许的情况下,在对软土地基改变土质特性的過程中,就可以运用换土法,从而提高地基整体质量。另外,在实际施工过程中,还可以运用大量水泥以及比较稳定的土质代替软土,从而满足水利工程中对地基施工的要求。但是其中具备优点也会存在缺点,一方面可以简化施工操作的环节,并且只要选择具有稳定性特点的土质,还可以提高土质自身的承载力。另一方面是经常会受到自然现象的限制,在运输过程中距离较远的情况下,就会体改施工难度和成本。因此,在施工中选择替换法的过程中,需要对施工环节周围的地理条件进行全发面考虑,在各方面条件允许的情况下,就可以采用替换法,从而节省施工成本。
2.排水固结法
在对软土地基进行处理的过程中,应用做普遍的技术就是排水固结法。他不仅可以将软土地基中多余部分的水排出,提高软土地基自身的稳定性,还可以加强地基自身的承载力。但是在实际施工的过程中,大部分施工人员认为将其中多余的水排出,不仅会将降低软土地基的稳定性,还会将地基转变的更加干燥,从而给软土地基的质量造成影响。但经过事实证明,这个观念是不合理的。所以,在软土地基排水过程中,就需要施工人员遵守相关规定和标准,依据实际情况灵活变动,保证工程顺利完成。
3.旋喷法
运用旋喷法的过程中,需要运用旋喷机具形成旋喷桩,从而加强地基的承载力,另外,还可以定向喷射,形成连续墙,可以在地基防渗工作过程中运用。在使用旋喷桩的过程中,需要在土层预先规定的深度之内,放入特殊喷嘴的注浆管,在到达一定速度之后进行旋转,从而就可以运用其自身高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化后形成的成桩。但是和加固物体相比来说,成庄自身的强度更高。这种方法可以在加固软瓢土过程中应用,但是如果地基土质中含有机制含量较高的情况下,运用的效果就不是非常理想,就需要慎重考虑后在进行使用。
4.化学固结法
软土地基施工过程中,经常运用到的技术主要包括灌浆法、人工合成材料加筋加固法和硅化加固法以及深层搅拌法。所以,主要依据每一个化学固结法的特点和使用范围进行以下几个方面的分析:
4.1灌浆法。这种方法主要是运用气压和电化学等相关的原理,采用木质类别等相关的化学材料,对软土地基进行填充,只有出现多个环节的化学反应,才可以对淤泥质瓢性土等土质进行加固和处理,从而有效加强软土地基自身的承载力。
4.2人工合成材料加筋加固法。对软土地基进行处理的过程中,在运用人工材料加筋加固法时,主要是将具备高强度的人工合成材料,在软土中进行填充,然后需要运用高亚产生的摩擦效应,将人工合成材料与软土进行完美结合,在提高软土质自身稳定性和韧性的同时,要降低发生变形和触变现象的几率。除此之外,当软土地基出现面积缩小和断裂的情况下,就可以有效确保软土地基自身的稳定性。
4.3硅化加固法。硅化加固法主要是运用硅酸钠和氯化钙之间发生的化学反应,形成的胶装凝聚物的产物,不仅可以提高软土的硬度,还可以符合水利工程建设地基设计的相关标准和要求。
4.4深层搅拌法。这个方法和灌浆法比较来说,基本相同,深层搅拌法同样是运用搅拌机将水泥等相关材料和软土质进行充分搅拌,保证让水泥与软土混合均匀,从而提高软土自身的强度。
5.预压砂井法
采用预压砂井法的过程中,需要将排水系统和加压系统进行结合,排除地基中的孔隙水。经常运用到的排水系统种类繁多,例如,水平排水法和竖直方向等等。另外,如果将给堆载预压和真空预压结合运用的过程中,还可以被称之为真空联合堆载预压法。主要的操作环节包括以下几个方面:
5.1需要将加固土质周围的植被清理干净,并且在表面进行铺砂垫层工作。
5.2要在施工位置垂直放置塑料排水板,在砂垫层中横向布置排水管,从而提高加固地基的排水条件。
5.3在砂垫层上铺设密封膜。这种方法需要进行长时间的加固,但在真空处理过程中,也会受到相关的条件的限制。
结束语
合理运用施工技术,是保障水利工程施工质量的关键。尤其是在软土地基处理方面,施工人员与技术人员必须要实际情况出发,结合工程建设需求,合理选用软土地基处理技术,如此才能够奠定施工基础,确保工程质量。这就要求相关技术人员与施工人员,要全面掌握和了解现有的软土地基处处理方法,并对其进行深入研究与探索,明确施工原理与施工要求,如此才能够科学运用,充分发挥软土地基处理的作用,达到稳固地基的目的。
参考文献:
[1]浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].褚峰平.技术与市场.2016(01)
[2]基于水利施工中软土地基的处理方法研究[J].侯卫强.科技创新导报.2014(19)
[3]浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].徐艳云.中国水运(下半月).2013(10)
关键词:水利工程;软土地基处理方法;探讨
引言
我国水利工程所处区域,普遍特点就是湿度大,软土地基较多,软土地基承载性差、地基强度不够、含水量大,一旦处理不当,就会影响整个水利工程的稳定性、可靠性、安全性。因此,进一步研究软土地基处理方法,对提高我国水利工程整体施工质量,促进水利事业的可持续发展有巨大的现实意义。
一、软土地基特征以及危害性分析
1.特征
1.1高压缩性:软土由于孔隙比大于1,含水量大,容重较小,且土中含大量微生物、腐植质和可燃气体,故压缩性高,且长期不易达到稳定。在其它相同条件下,软土的塑限值愈大,压缩性亦愈高。
1.2抗剪强度低:因此软土的抗剪强度最好在现场作原位试验。
1.3透水性低:软土的透水性能很低,垂直层面几乎是不透水的,对排水固结不利,反映在建筑物沉降延续时间长。同时,在加荷初期,常出现较高的孔隙水压力,影响地基的强度。
1.4触变性:软土是絮凝状的结构性沉积物,当原状土未受破坏时常具一定的结构强度,但一经扰动,结构破坏,强度迅速降低或很快变成稀释状态。软土的这一性质称触变性。所以软土地基受振动荷载后,易产生侧向滑动、沉降及其底面两侧挤出等现象。
1.5流变性:是指在一定的荷载持续作用下,土的变形随时间而增长的特性。使其长期强度远小于瞬时强度。这对边坡、堤岸、码头等稳定性很不利。因此,用一般剪切试验求得抗剪强度值,应加适当的安全系数。
1.6不均匀性:软土层中因夹粉细砂透镜体,在平面及垂直方向上呈明显差异性,易产生建筑物地基的不均匀沉降。
2.危害
软土地基的危害性较大,不容忽视。在施工中如果没有一定的预防措施作保证,在一定程度上软土地基很可能会造成建筑物受到损坏,路基从固定态转变成流动性,并出现沉降现象。当出现软土层受力不平衡的话,上层建筑物的承载力主要集中在软土层上时,一方面会造成建筑物出现沉降现象,另一方面严重者会使建筑物墙体开裂,甚至导致倒塌现象的发生。
二、分析水利工程施工中软土地基处理方法
基于以上对软土地基特征的分析,下面对水利工程施工中软土地基处理方法进行研究:
1.替换土法
在施工过程中,采用替换土法是一种非常简单和有效的方法。当施工中经济条件允许的情况下,在对软土地基改变土质特性的過程中,就可以运用换土法,从而提高地基整体质量。另外,在实际施工过程中,还可以运用大量水泥以及比较稳定的土质代替软土,从而满足水利工程中对地基施工的要求。但是其中具备优点也会存在缺点,一方面可以简化施工操作的环节,并且只要选择具有稳定性特点的土质,还可以提高土质自身的承载力。另一方面是经常会受到自然现象的限制,在运输过程中距离较远的情况下,就会体改施工难度和成本。因此,在施工中选择替换法的过程中,需要对施工环节周围的地理条件进行全发面考虑,在各方面条件允许的情况下,就可以采用替换法,从而节省施工成本。
2.排水固结法
在对软土地基进行处理的过程中,应用做普遍的技术就是排水固结法。他不仅可以将软土地基中多余部分的水排出,提高软土地基自身的稳定性,还可以加强地基自身的承载力。但是在实际施工的过程中,大部分施工人员认为将其中多余的水排出,不仅会将降低软土地基的稳定性,还会将地基转变的更加干燥,从而给软土地基的质量造成影响。但经过事实证明,这个观念是不合理的。所以,在软土地基排水过程中,就需要施工人员遵守相关规定和标准,依据实际情况灵活变动,保证工程顺利完成。
3.旋喷法
运用旋喷法的过程中,需要运用旋喷机具形成旋喷桩,从而加强地基的承载力,另外,还可以定向喷射,形成连续墙,可以在地基防渗工作过程中运用。在使用旋喷桩的过程中,需要在土层预先规定的深度之内,放入特殊喷嘴的注浆管,在到达一定速度之后进行旋转,从而就可以运用其自身高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化后形成的成桩。但是和加固物体相比来说,成庄自身的强度更高。这种方法可以在加固软瓢土过程中应用,但是如果地基土质中含有机制含量较高的情况下,运用的效果就不是非常理想,就需要慎重考虑后在进行使用。
4.化学固结法
软土地基施工过程中,经常运用到的技术主要包括灌浆法、人工合成材料加筋加固法和硅化加固法以及深层搅拌法。所以,主要依据每一个化学固结法的特点和使用范围进行以下几个方面的分析:
4.1灌浆法。这种方法主要是运用气压和电化学等相关的原理,采用木质类别等相关的化学材料,对软土地基进行填充,只有出现多个环节的化学反应,才可以对淤泥质瓢性土等土质进行加固和处理,从而有效加强软土地基自身的承载力。
4.2人工合成材料加筋加固法。对软土地基进行处理的过程中,在运用人工材料加筋加固法时,主要是将具备高强度的人工合成材料,在软土中进行填充,然后需要运用高亚产生的摩擦效应,将人工合成材料与软土进行完美结合,在提高软土质自身稳定性和韧性的同时,要降低发生变形和触变现象的几率。除此之外,当软土地基出现面积缩小和断裂的情况下,就可以有效确保软土地基自身的稳定性。
4.3硅化加固法。硅化加固法主要是运用硅酸钠和氯化钙之间发生的化学反应,形成的胶装凝聚物的产物,不仅可以提高软土的硬度,还可以符合水利工程建设地基设计的相关标准和要求。
4.4深层搅拌法。这个方法和灌浆法比较来说,基本相同,深层搅拌法同样是运用搅拌机将水泥等相关材料和软土质进行充分搅拌,保证让水泥与软土混合均匀,从而提高软土自身的强度。
5.预压砂井法
采用预压砂井法的过程中,需要将排水系统和加压系统进行结合,排除地基中的孔隙水。经常运用到的排水系统种类繁多,例如,水平排水法和竖直方向等等。另外,如果将给堆载预压和真空预压结合运用的过程中,还可以被称之为真空联合堆载预压法。主要的操作环节包括以下几个方面:
5.1需要将加固土质周围的植被清理干净,并且在表面进行铺砂垫层工作。
5.2要在施工位置垂直放置塑料排水板,在砂垫层中横向布置排水管,从而提高加固地基的排水条件。
5.3在砂垫层上铺设密封膜。这种方法需要进行长时间的加固,但在真空处理过程中,也会受到相关的条件的限制。
结束语
合理运用施工技术,是保障水利工程施工质量的关键。尤其是在软土地基处理方面,施工人员与技术人员必须要实际情况出发,结合工程建设需求,合理选用软土地基处理技术,如此才能够奠定施工基础,确保工程质量。这就要求相关技术人员与施工人员,要全面掌握和了解现有的软土地基处处理方法,并对其进行深入研究与探索,明确施工原理与施工要求,如此才能够科学运用,充分发挥软土地基处理的作用,达到稳固地基的目的。
参考文献:
[1]浅析水利工程施工中软土地基处理技术要点[J].褚峰平.技术与市场.2016(01)
[2]基于水利施工中软土地基的处理方法研究[J].侯卫强.科技创新导报.2014(19)
[3]浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].徐艳云.中国水运(下半月).2013(10)