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摘要:在建筑施工中如果碰到软土土质,就会带来很大的施工困难,在经过工作者多年持续的研究和实验后,针对软土土质的施工工艺已在持续的发展,文章就这种工艺开展了具体的解析。
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
引言
伴随着我国科学技术的迅速发展,我国相关部门对于我国水利工程的相关建设工作越来越重视,尤其是水利工程中的软土地基处理技术的发展,促进了我国水利施工技术的提高。然而,现阶段我国在水利工程建设中,软土地基是特别常见的问题,因此,对水利工程而言软土地基的处理技术是非常重要的一项施工技术。该技术不但可以使水利工程的地基稳定性加强,同时还可以使施工完成后的不均匀塌陷问题有效减少。
一、软土地基的基本特性
软土地基,是由淤泥地质的土层构成的地基,其具备4方面的特性。第一,基本防止外来水源的渗透,形成地基扰动,促使外水位于软土表面,增加施工难度;第二,内部含水量较高,促使软土在较短的周期内,始终处于流动状态,不能保持基本稳定的性能;第三,地质内部存有较大的空隙,一旦施加压力,则会呈现压缩状态,较难控制软土稳定;第四,地基水汽丰富,严重影响到水利工程施工。由此可见:软土地基在本身性能方面,存在较大的软性,成为制约水利工程正常施工的主要因素,既无法加强水利工程的施工力度,也无法提高软土地基的处理效率。因此,依据软土地基的基本特性,提出有效的处理技术。
二、置于软土地上的建筑设施失稳原因
水利施工要是在软土地基上进行,因为建筑设施会由于地基问题出现滑动,破坏建筑设施。引起建筑设施滑动的主要原因是软土地基中滞洪的某个面上所具有的抗剪强度比它所受到的剪应力低,这就打破了两者之间的平衡力,所以就出现了该现象。剪应力增加是由于在水利工程施工的时候软土地基上的负荷增大或者是由于降水使得软土的比重增加而引起的。
三、水利施工中软土地基处理技术
(一)换土法
换土法是最简单、也是最有效地一种方法。换土法是指给土层里加入水泥、灰土,改变软土地基土质的特性,让软土变作凝固土或高强度土,从而使地基的质量得到提高,增强地基的稳固性和坚固性。该方法有着施工简单的优点,软土替换后能够使土质的承载能力有效提高,然而换土法极易被地理位置限制,有的环境恶劣的地方会因为运输成本而给施工带来困难。因此,如果要运用换土法,就得依据四周的实际情况进行,要对就地取材,节约成本等综合考虑,如果可以满足这些条件才适合运用换土法。换土后必须对土质进行夯实,以确保地基的稳定性和承压能力。
(二)排水法
塑料排水法是指在软土土层中安装具有砂砾排水层的塑料板,排除软土地基中超标的水,提高土质的硬度和支撑力。该处理技术在软土层较厚的地区非常适合应用,它能够加快软土层固结的速度。排水法是较容易操作的,并且塑料的成本不高,在工程中可以广泛应用。
竖向排水法,是指在软土地基中设置距离比较靠近的竖向排水井,排放软土中多余的水,能够使软土的凝固速度加快并提高坚固度。竖向排水法中最典型的是砂井排水法。具体施工中打入排水井与射入水式是运用较多的,这就要求施工人员依据软土地基的具体情况而采取不同的方式。由于该方法在施工中成本高,因此不是很常用。
(三)爆炸排淤法
炸排淤法在沼泽与淤泥为主的地基中运用的比较多。这种方法主要是在防洪堤、海岸护岸、滑道抛石基床、围堰等水工结构中的软土地基处理中使用的。它是将一些炸药放置在软土层中,将炸药引爆清除软土基层表面上的如淤泥、泥炭等成分,以便于让较为坚硬的具有渗水性的土层填起来能容易些,这就使地基土层的固结性增强了。该方法花费时间短,效果明显,不过其成本比较高,并且爆炸方法的运用可能会给四周的人畜和环境的安全造成威胁,所以在我国的一些沿海地区该方法很少被使用,
(四)墊层法
换土加筋垫层法的加筋材料最好选用抗拉强度高、受力时伸长率≤4% ~ 5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅,如果垫层厚度小于 1. 0 m的情况下,铺设一层加筋土工格栅在底部或 1/2 厚度处,如果厚度大于 1. 0 m,每0. 5 m铺设一层加筋土工格栅。也可按工程具体情况选用其它土工合成材料,如土工布等。垫层的宽度必须符合道路路基基础底面应力扩散的需求,可根据下式或者当地经验进行计算和确定。公式为:
b1≥ b + 2Ztgθ (1)
式中:b1指的是垫层底面宽度;θ是垫层压力的扩散角;b是基础底面的宽度,m; Z是垫层的厚度,m。
(五)旋喷发
旋喷发法能够在很大程度上提高地基的承载能力,其本质就是利用一种旋喷机来产生一种旋喷柱,以实现加固地基的效果,通过这种旋喷机来定向的喷射,最终形成连桩及其连续墙实现地基的防渗。高压的喷射水泥其固化的浆液可以与土体混合,且在该基础上予以凝固并硬化,再形成一种旋喷柱。它是通过一种注浆管来打桩的,该注浆管可以按一定的比率和速度来旋转。通过这种旋喷法来形成的这种桩和加固的土层,有着较高的强度和较低的压缩性,这样则能够用以对细沙土及其软粘土进行加固,然而对于有机成分含量较高的土层效果则不是很好。而土层的有机成分含量要是比较高,那么就应该完全将该方法排除掉。
(五)加筋法
在软土地基中,其土层颗粒往往会出现位移情况,施工者可运用该现象在土层之中埋一些耐拉性很强的工程材料,这样一来两者就会产生很强的一种摩擦力,而该摩擦力就会促使土层及其埋在低下的材料相互融合成为一体。这样一来就会大大提高两者之间的稳定性,而且也不会容易出现变形的问题,最终或许就会使地基满足相关的技术要求。除此之外,在软土上部还可以铺一些沙子,之后再在沙子上铺设一些工程材料,工程材料要是受到拉扯,就可以进一步的对沙子的受力分布进行调节,这样则可以使得地基的沉降度有效减少,在很大程度上提高地基的稳定性。
(六)井点降水法
现阶段,公路建设的地下工程中通常会运用井点降水法,通常情况下,它对于粉、细砂、地下水位较高,有承压水、挖基较深,坑壁不易稳定的土质基坑比较实用。降水效果好是其最主要的优点,除此之外,它施工所花费的时间比较少。任何事物都有其两面性,同样的井点降水法自身也是存在一些缺点的,主要是要是桥涵比较多并且工期比较紧的情况下,需要设置的井点就会比较多,这就会使工程的投资金额增加,另外,它所使用的设备较多,对其经济效益造成了影响、这种方法的实施原理是在地下水位相对较高地区设置一定数量的井点。再用抽水设备来抽水,同时,按照一定的程序来将软土地基中的土质水分有效降低。该方法需要对施工设备及其水电进行详细的检查,在水利工程的施工中,抽水必须要一次性到位不可以有间断现象出现,对于四周环境的变化要及时观察,依据其变化对抽水的流量大小进行相应的调整。在完成了水利工程施工之后,技术人员需要将井点系统及时拆回并且要收拾完整。
(七)置换法
置换法是指挖出软土地基中强度不达标的土壤来,再将高强度的土壤填充进去。置换法在软土处理中只对小范围起一个辅助性的作用,由于在软土处理技术中置换法既浪费时间又浪费精力,大面积的置换还会使工程成本增加,因此,在水利工程施工过程中除非必要的情况下才进行土地置换。
结语
在水利建设施工中,软土地基的处理技术多种多样,但在实际的施工中,必须要按照不一样的状况选取不一样的方式以及技术,严格的执行建筑程序,从而确保建筑的顺利开展。
参考文献:
[1]邹岫桦,王雷.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].科技与企业,2012,21:198.
[2]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.
[3]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
引言
伴随着我国科学技术的迅速发展,我国相关部门对于我国水利工程的相关建设工作越来越重视,尤其是水利工程中的软土地基处理技术的发展,促进了我国水利施工技术的提高。然而,现阶段我国在水利工程建设中,软土地基是特别常见的问题,因此,对水利工程而言软土地基的处理技术是非常重要的一项施工技术。该技术不但可以使水利工程的地基稳定性加强,同时还可以使施工完成后的不均匀塌陷问题有效减少。
一、软土地基的基本特性
软土地基,是由淤泥地质的土层构成的地基,其具备4方面的特性。第一,基本防止外来水源的渗透,形成地基扰动,促使外水位于软土表面,增加施工难度;第二,内部含水量较高,促使软土在较短的周期内,始终处于流动状态,不能保持基本稳定的性能;第三,地质内部存有较大的空隙,一旦施加压力,则会呈现压缩状态,较难控制软土稳定;第四,地基水汽丰富,严重影响到水利工程施工。由此可见:软土地基在本身性能方面,存在较大的软性,成为制约水利工程正常施工的主要因素,既无法加强水利工程的施工力度,也无法提高软土地基的处理效率。因此,依据软土地基的基本特性,提出有效的处理技术。
二、置于软土地上的建筑设施失稳原因
水利施工要是在软土地基上进行,因为建筑设施会由于地基问题出现滑动,破坏建筑设施。引起建筑设施滑动的主要原因是软土地基中滞洪的某个面上所具有的抗剪强度比它所受到的剪应力低,这就打破了两者之间的平衡力,所以就出现了该现象。剪应力增加是由于在水利工程施工的时候软土地基上的负荷增大或者是由于降水使得软土的比重增加而引起的。
三、水利施工中软土地基处理技术
(一)换土法
换土法是最简单、也是最有效地一种方法。换土法是指给土层里加入水泥、灰土,改变软土地基土质的特性,让软土变作凝固土或高强度土,从而使地基的质量得到提高,增强地基的稳固性和坚固性。该方法有着施工简单的优点,软土替换后能够使土质的承载能力有效提高,然而换土法极易被地理位置限制,有的环境恶劣的地方会因为运输成本而给施工带来困难。因此,如果要运用换土法,就得依据四周的实际情况进行,要对就地取材,节约成本等综合考虑,如果可以满足这些条件才适合运用换土法。换土后必须对土质进行夯实,以确保地基的稳定性和承压能力。
(二)排水法
塑料排水法是指在软土土层中安装具有砂砾排水层的塑料板,排除软土地基中超标的水,提高土质的硬度和支撑力。该处理技术在软土层较厚的地区非常适合应用,它能够加快软土层固结的速度。排水法是较容易操作的,并且塑料的成本不高,在工程中可以广泛应用。
竖向排水法,是指在软土地基中设置距离比较靠近的竖向排水井,排放软土中多余的水,能够使软土的凝固速度加快并提高坚固度。竖向排水法中最典型的是砂井排水法。具体施工中打入排水井与射入水式是运用较多的,这就要求施工人员依据软土地基的具体情况而采取不同的方式。由于该方法在施工中成本高,因此不是很常用。
(三)爆炸排淤法
炸排淤法在沼泽与淤泥为主的地基中运用的比较多。这种方法主要是在防洪堤、海岸护岸、滑道抛石基床、围堰等水工结构中的软土地基处理中使用的。它是将一些炸药放置在软土层中,将炸药引爆清除软土基层表面上的如淤泥、泥炭等成分,以便于让较为坚硬的具有渗水性的土层填起来能容易些,这就使地基土层的固结性增强了。该方法花费时间短,效果明显,不过其成本比较高,并且爆炸方法的运用可能会给四周的人畜和环境的安全造成威胁,所以在我国的一些沿海地区该方法很少被使用,
(四)墊层法
换土加筋垫层法的加筋材料最好选用抗拉强度高、受力时伸长率≤4% ~ 5%、耐久性好、抗腐蚀的土工格栅,如果垫层厚度小于 1. 0 m的情况下,铺设一层加筋土工格栅在底部或 1/2 厚度处,如果厚度大于 1. 0 m,每0. 5 m铺设一层加筋土工格栅。也可按工程具体情况选用其它土工合成材料,如土工布等。垫层的宽度必须符合道路路基基础底面应力扩散的需求,可根据下式或者当地经验进行计算和确定。公式为:
b1≥ b + 2Ztgθ (1)
式中:b1指的是垫层底面宽度;θ是垫层压力的扩散角;b是基础底面的宽度,m; Z是垫层的厚度,m。
(五)旋喷发
旋喷发法能够在很大程度上提高地基的承载能力,其本质就是利用一种旋喷机来产生一种旋喷柱,以实现加固地基的效果,通过这种旋喷机来定向的喷射,最终形成连桩及其连续墙实现地基的防渗。高压的喷射水泥其固化的浆液可以与土体混合,且在该基础上予以凝固并硬化,再形成一种旋喷柱。它是通过一种注浆管来打桩的,该注浆管可以按一定的比率和速度来旋转。通过这种旋喷法来形成的这种桩和加固的土层,有着较高的强度和较低的压缩性,这样则能够用以对细沙土及其软粘土进行加固,然而对于有机成分含量较高的土层效果则不是很好。而土层的有机成分含量要是比较高,那么就应该完全将该方法排除掉。
(五)加筋法
在软土地基中,其土层颗粒往往会出现位移情况,施工者可运用该现象在土层之中埋一些耐拉性很强的工程材料,这样一来两者就会产生很强的一种摩擦力,而该摩擦力就会促使土层及其埋在低下的材料相互融合成为一体。这样一来就会大大提高两者之间的稳定性,而且也不会容易出现变形的问题,最终或许就会使地基满足相关的技术要求。除此之外,在软土上部还可以铺一些沙子,之后再在沙子上铺设一些工程材料,工程材料要是受到拉扯,就可以进一步的对沙子的受力分布进行调节,这样则可以使得地基的沉降度有效减少,在很大程度上提高地基的稳定性。
(六)井点降水法
现阶段,公路建设的地下工程中通常会运用井点降水法,通常情况下,它对于粉、细砂、地下水位较高,有承压水、挖基较深,坑壁不易稳定的土质基坑比较实用。降水效果好是其最主要的优点,除此之外,它施工所花费的时间比较少。任何事物都有其两面性,同样的井点降水法自身也是存在一些缺点的,主要是要是桥涵比较多并且工期比较紧的情况下,需要设置的井点就会比较多,这就会使工程的投资金额增加,另外,它所使用的设备较多,对其经济效益造成了影响、这种方法的实施原理是在地下水位相对较高地区设置一定数量的井点。再用抽水设备来抽水,同时,按照一定的程序来将软土地基中的土质水分有效降低。该方法需要对施工设备及其水电进行详细的检查,在水利工程的施工中,抽水必须要一次性到位不可以有间断现象出现,对于四周环境的变化要及时观察,依据其变化对抽水的流量大小进行相应的调整。在完成了水利工程施工之后,技术人员需要将井点系统及时拆回并且要收拾完整。
(七)置换法
置换法是指挖出软土地基中强度不达标的土壤来,再将高强度的土壤填充进去。置换法在软土处理中只对小范围起一个辅助性的作用,由于在软土处理技术中置换法既浪费时间又浪费精力,大面积的置换还会使工程成本增加,因此,在水利工程施工过程中除非必要的情况下才进行土地置换。
结语
在水利建设施工中,软土地基的处理技术多种多样,但在实际的施工中,必须要按照不一样的状况选取不一样的方式以及技术,严格的执行建筑程序,从而确保建筑的顺利开展。
参考文献:
[1]邹岫桦,王雷.浅谈水利施工中软土地基处理的方法[J].科技与企业,2012,21:198.
[2]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.
[3]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.