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      基于水利施工中軟土地基處理技術(shù)的分析

      2016-07-14 08:52:43李永靜張彥通
      大科技 2016年29期
      關(guān)鍵詞:土法硅化軟土

      李永靜 張彥通 王 昌

      (宿遷沭水建設(shè)工程有限公司 江蘇省宿遷市沭陽(yáng)縣 223600)

      基于水利施工中軟土地基處理技術(shù)的分析

      李永靜 張彥通 王 昌

      (宿遷沭水建設(shè)工程有限公司 江蘇省宿遷市沭陽(yáng)縣 223600)

      水利工程施工建設(shè)中必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及自然環(huán)境的變化情況,在施工過(guò)程建設(shè)中采用恰當(dāng)?shù)能浲恋鼗幚砑夹g(shù),才能達(dá)到良好的穩(wěn)固地基的效果,從而保證工程建設(shè)的進(jìn)度以及施工的質(zhì)量安全。本文首先闡述了水利工程中軟土地基的內(nèi)涵,進(jìn)而介紹了軟土地基的特性,在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)介紹了水利施工中軟土地基處理技術(shù),最后闡述了軟土地基處理技術(shù)的注意事項(xiàng),希望對(duì)工程技術(shù)人員有所裨益。

      水利施工;軟土地基;處理技術(shù)

      前言

      地基處理技術(shù)的不斷完善,使得施工后的工程質(zhì)量越來(lái)越好,保障了水利工程的使用壽命,既能夠保證軟土地段上修建的橋梁和路段的穩(wěn)定性,同時(shí)又可以節(jié)約成本,我們需要在根據(jù)軟土地段的地質(zhì)實(shí)際情況進(jìn)行分析和資金的投入,在建筑過(guò)程中還要不斷的總結(jié)建筑經(jīng)驗(yàn),為以后的軟土地基處理工作,打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      1 關(guān)于水利工程中軟土地基的內(nèi)涵概念闡述

      在我國(guó)施工建設(shè)中,軟土是指水分含量高,土壤空隙較大,壓縮性高的細(xì)粒。水利工程建設(shè)與普通的道路土木工程建設(shè)不同,水利工程建設(shè)不僅承擔(dān)著蓄水排水的任務(wù),而且施工的季節(jié)和強(qiáng)度受到了自然環(huán)境的影響。水利工程建設(shè)對(duì)地基的要求和標(biāo)準(zhǔn)比較嚴(yán)格,地基不僅是水利工程建設(shè)的基礎(chǔ),而且是關(guān)鍵環(huán)節(jié),如果處理不好,很可能影響工程的進(jìn)度和質(zhì)量安全。特別是軟土地基,在水利工程施工中的承受能力較弱,有機(jī)含量高,空間縫隙較大,在受到外力作用后非常容易產(chǎn)生變形。特別是在經(jīng)過(guò)太陽(yáng)的暴曬以后,軟土中大量的水分喪失,變得松軟,抗剪切強(qiáng)度明顯的減弱,對(duì)于水利工程施工建設(shè)帶來(lái)阻礙影響。

      2 軟土地基的特性

      在我國(guó)的水利工程施工過(guò)程中,軟土地基主要是指強(qiáng)度較低、可壓縮量較高的軟弱土層。在通常情況下,軟土地基不僅具有較高的含水量,而且有機(jī)物質(zhì)的含量也比較高,因此,軟土地基的質(zhì)地松軟,有很多的大空隙,相較其它類型的地基而言,具有很小的承載能力。在外力的作用下,軟土地基容易出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。與此同時(shí),受陽(yáng)光暴曬的影響下,軟土地基由于水分的缺失,其流變性以及觸變性都會(huì)有一定程度的改變,從而降低了抗剪切強(qiáng)度。從軟土的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)來(lái)看,軟土地基并不適用于水利工程建設(shè)。但是,在水利工程施工過(guò)程中,不可避免的會(huì)遇到一些軟土地層,這就增加了地基處理的難度,還會(huì)讓水利工程的施工進(jìn)度受到影響。

      3 水利施工中軟土地基處理技術(shù)

      在水利工程施工過(guò)程中,軟土地基主要是由淤泥或類似淤泥的土質(zhì)構(gòu)成的,受到外力的作用下,因其承載能力有限,會(huì)有較高的可壓縮量。根據(jù)有關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,淤泥的最高承載能力僅為50kN/m3。因此,軟土地基如果不進(jìn)行科學(xué)的處理,在水利施工過(guò)程中,將難以達(dá)到施工要求。對(duì)于水利施工中的軟土地基,可以采取以下幾種處理技術(shù),從而加大其承載能力,讓水利工程的整體質(zhì)量有所提高。

      3.1 換土法

      在軟土地基的處理技術(shù)中,換土法是一種操作簡(jiǎn)便、效果良好的方法,因此,在條件允許的前提下,可以通過(guò)換土的方式,來(lái)改變土質(zhì),提高軟土地基的承載能力。在實(shí)際的施工過(guò)程中,換土法主要是運(yùn)用灰土、水泥等材料來(lái)取代軟土。需要注意的是,為了提高軟土地基的穩(wěn)固性,加強(qiáng)其承載能力,在完成換土操作后,不僅要將土質(zhì)夯實(shí),還應(yīng)當(dāng)將回填土質(zhì)進(jìn)行分層夯實(shí)。然而,在應(yīng)用換土法來(lái)提高軟土地基的質(zhì)量時(shí),盡管具有許多優(yōu)勢(shì),但是也存在一定的局限性。尤其是地理位置的限制,當(dāng)遠(yuǎn)距離運(yùn)輸時(shí),不僅增加了施工難度,也在很大程度上增加了施工的成本。因此,采用換土法來(lái)處理軟土地基時(shí),不僅要考慮到工程周邊區(qū)域的環(huán)境,還要考慮到水利工程的施工成本。如果可以就地取材,不用花費(fèi)大量的運(yùn)輸費(fèi)用,那么可以優(yōu)先選取換土法。

      3.2 振動(dòng)水沖法

      振動(dòng)水沖法也是軟土地基的處理技術(shù)之一,在應(yīng)用振動(dòng)水沖法時(shí),施工前通常不需要進(jìn)行排水作業(yè)。在處理軟土地基的過(guò)程中:①要進(jìn)行鉆孔;②將水泥、砂石等料注入到孔內(nèi);③為了提高軟土地基的穩(wěn)固性,還需要將填入孔內(nèi)的料進(jìn)行分層夯實(shí)。

      3.3 排水固結(jié)法

      在軟土地基的處理技術(shù)中,排水固結(jié)法主要是指,利用排水設(shè)備,將軟土中所含的水分排出,從而提高軟土地基的承載能力,進(jìn)而保證水利施工的整體質(zhì)量。常用的排水固結(jié)法主要包括以下兩種方法:①水管排水;②沙井排水。

      3.4 旋噴法

      與加固土層相比,在處理軟土地基的過(guò)程中應(yīng)用旋噴法,能夠形成低壓縮性和高強(qiáng)度的旋噴樁,對(duì)于處理由軟粘土和細(xì)沙土組成的軟土地基,具有很好的應(yīng)用效果。旋噴法主要是運(yùn)用旋噴機(jī)所產(chǎn)生的旋噴柱,對(duì)軟土地基進(jìn)行加固和防滲透處理。高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固,最終會(huì)形成旋噴樁。但是,旋噴法也具有一定的局限性,并不適用于處理有機(jī)成分含量較高的軟土地基。

      3.5 硅化加固法

      在軟土地基的處理技術(shù)中,硅化加固法主要是利用注漿管,將氯化鈣溶液以及硅酸鈉溶液分別向軟土層注入。其中,注漿管的側(cè)壁具有大量的網(wǎng)狀孔眼。當(dāng)兩種溶液透過(guò)并滲入軟土層混合后,就會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。從而形成一種可活化土顆粒表面的膠凝物質(zhì)。這種膠凝物質(zhì),可以膠結(jié)固化土顆粒。因此,在處理軟土地基的過(guò)程中,應(yīng)用硅化加固法也能夠加強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)固性。與此同時(shí),應(yīng)用硅化加固法時(shí),要想擴(kuò)大軟土地基的硅化范圍,還可以采用電滲技術(shù)。這種方法也被稱為電動(dòng)硅化法。

      3.6 樁基法

      在水利施工中,應(yīng)用鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁也能夠提高軟土地基的穩(wěn)固性,并且提高其承載能力。因此,樁基法也屬于軟土地基處理的方法之一。當(dāng)軟土地基的土層比較厚、含水量大時(shí),可以選用樁基法。

      3.7 人工材料加筋加固法

      在軟土地基的處理技術(shù)中,人工材料加筋加固法主要是指,在軟土地基的表面覆蓋一層人工合成工程材料,從而實(shí)現(xiàn)加固的效果。應(yīng)用人工材料加筋加固法,能夠?qū)⒔ㄖ镏亓繉?duì)軟土地基所產(chǎn)生的壓力進(jìn)行有效的分散,在一定程度上均衡了地基所承受的壓強(qiáng)。

      3.8 灌漿法

      在軟土地基的處理技術(shù)中,還可以通過(guò)液壓,向空隙中灌入一些增加凝固的物質(zhì),如把水泥漿、粘土漿等。這種灌漿法,同樣能夠起到穩(wěn)固軟土地基的作用,因此,在水利施工中,被廣泛的應(yīng)用。

      3.9 加筋法

      在沉降量不大的軟土地基中,為了提高其穩(wěn)固性,還可以采用加筋法。在填土過(guò)程中,用土工布進(jìn)行墊隔,可以增加側(cè)向約束,使載荷分布均勻;將土工布攤鋪覆蓋,還可以提高剛度,有利于地基積水的排出,便于地基邊坡的維護(hù)。

      4 軟土地基處理技術(shù)的注意事項(xiàng)

      在水利施工中,對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí),需要注意以下幾點(diǎn)。①可以借助計(jì)算機(jī)軟件等工具,對(duì)軟土地基的承載能力進(jìn)行充分考慮,包括:水平剪切力、承載力、土壤熱化等因素。②為了提高軟土地基處理的整體質(zhì)量,需要對(duì)施工的地質(zhì)進(jìn)行充分地勘察與測(cè)量,通過(guò)詳細(xì)的分析,最終制定出科學(xué)合理的軟土地基處理方案。③在軟土地基的處理過(guò)程中,需要綜合考慮多方面的影響因素,避免因?yàn)橥獠恳蛩氐拇嬖?,降低了軟土地基處理的最終質(zhì)量,進(jìn)而產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失。尤其是在深層攪拌樁的處理過(guò)程中,需要將冬天的各種影響因素算在施工的時(shí)間內(nèi)。

      5 結(jié)束語(yǔ)

      在水利施工中軟土地基的處理過(guò)程中,包括許多處理方法。如:換土法、振動(dòng)水沖法、排水固結(jié)法、旋噴法、硅化加固法、樁基法、人工材料加筋加固法、灌漿法以及加筋法等。在處理軟土地基時(shí),需要結(jié)合實(shí)際情況,綜合考慮土質(zhì)特性、周邊環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益等因素,進(jìn)行可行性分析,最終制定出最合理的處理方法,從而得到良好的軟土地基處理效果。

      [1]馮是明,鄒福華.水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J].水科學(xué)與工程技術(shù),2013(12):78~80.

      [2]張廣英,潘玉軍.水利施工中軟土地基處理技術(shù)探討分析[J].中國(guó)水運(yùn):下半月,2012(02):154.

      [3]陶一波.水利工程建設(shè)管理探究[J].科技致富向?qū)В?015(26):356.

      TV551.4

      A

      1004-7344(2016)29-0139-02

      2016-9-26

      李永靜(1980-),女,助理工程師,大專,從事水利工程施工管理工作。

      張彥通(1982-),男,助理工程師,大專,從事水利工程施工工作。

      王昌(1983-),男,助理工程師,大專,從事水利工程施工工作。

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