陳華良
摘要:水利工程相較于其他的工程項(xiàng)目有很大的特殊性,在具體的施工中會(huì)遇到很多特殊問(wèn)題,軟基基礎(chǔ)處理就是最特殊的問(wèn)題,軟基基礎(chǔ)就是在軟土層基礎(chǔ)上進(jìn)行地基施工,所以必須要通過(guò)科學(xué)有效的加固手段來(lái)提高軟土地基的承載力和地基強(qiáng)度,否則會(huì)直接影響水利工程的質(zhì)量和安全性。文章以此為出發(fā)點(diǎn),首先對(duì)水利工程中軟基特點(diǎn)做了簡(jiǎn)單介紹,在此基礎(chǔ)上對(duì)軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)要點(diǎn)做了重點(diǎn)分析。
關(guān)鍵詞:水利工程;軟基;處理技術(shù)
1水利工程施工中軟基特點(diǎn)和施工危害
1.1水利工程軟基含水量較多
水利工程軟基處理是工程建設(shè)難點(diǎn),主要原因在于軟基含水量較多,并且透水性較弱,尤其是抗剪強(qiáng)度較低,再加上內(nèi)部空隙較大,相較于其他的土層含水量明顯增高,通常軟基含水量在30%-70%之間。另一方面由于含水量較高,軟基壓縮性也相對(duì)較高,再加上透水性和抗剪強(qiáng)度較弱,往往會(huì)給水利工程造成一定的困難,嚴(yán)重影響上部承載能力,后期勢(shì)必影響工程進(jìn)度和質(zhì)量,所以說(shuō)水利工程中,軟基基礎(chǔ)處理是工程建設(shè)需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。
1.2軟基固結(jié)慢、滲水性差
上面提到,軟基基礎(chǔ)含水量遠(yuǎn)高于平常的土層,甚至含水量最高的時(shí)候可以達(dá)到70%,所以軟基的滲水性必然下降。在這樣的軟基中進(jìn)行工程建設(shè),必然要考慮軟土加固問(wèn)題,而滲水性能卻會(huì)給軟土固結(jié)造成很大的影響。如果軟土固結(jié)速度慢,會(huì)嚴(yán)重影響軟基穩(wěn)定,后期的施工中,軟基固結(jié)施工必然成為影響工程進(jìn)展的難題。另外,軟土構(gòu)成比較復(fù)雜,甚至?xí)嬖谟袡C(jī)質(zhì)影響排水管排水性能,使得軟土層水分無(wú)法得到有效處理,常見的水利工程塌方等現(xiàn)象多數(shù)都是由這種問(wèn)題引起的。
1.3軟土加固技術(shù)特點(diǎn)
軟土土基加固也稱作軟土地地基施工,軟土地地基加固施工對(duì)于軟基工程至關(guān)重要,因?yàn)檐浕旧砗枯^多、透水性較弱、抗剪強(qiáng)度較低等特點(diǎn),所以會(huì)影響路基加固固化速度。如果固化速度太慢,會(huì)直接影響水利建設(shè)進(jìn)度和質(zhì)量,所以對(duì)于水利工程施工人員來(lái)講,必須要通過(guò)自身技術(shù)水平的提升來(lái)保證軟基加固質(zhì)量,保證水利工程整體施工質(zhì)量。
2水利工程施工中軟基基礎(chǔ)的處理技術(shù)
2.1換填墊層處理技術(shù)
換填墊層技術(shù)適用于厚度在2~3cm左右的軟土層,在施工時(shí)應(yīng)先將表面的軟土層挖除之后再將其更換為穩(wěn)定性較高的材料。換填墊層的材料可以選擇卵石、砂石等,此類材料具有自身密度高、強(qiáng)度高、透水性良好以及壓縮性小等特點(diǎn),不僅在強(qiáng)度上有所保障,在壓縮性能與透水性上也能符合技術(shù)要求,更好地進(jìn)行碾壓密實(shí),從而提升地基的承載力,減少其沉降程度,促進(jìn)軟土層的排水固結(jié)工作。具體來(lái)看,質(zhì)地堅(jiān)硬的粗砂、碎石都可以進(jìn)行選擇,但不應(yīng)混入風(fēng)化料、軟巖等其它雜物。如使用頂級(jí)砂礫,其顆粒不均勻系數(shù)應(yīng)大于等于10;人工及砂礫石則需要通過(guò)密度實(shí)驗(yàn)確定填層材料的性能和密度。
在具體的施工過(guò)程中,按照標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行,做好材料的鋪平工作與接頭區(qū)域的處理工作,層和層之間錯(cuò)開一定距離。鋪設(shè)材料方法選擇夯實(shí)、碾壓、水振等多種模式,并修建排水措施保持工地的排水系統(tǒng)處于正常,防止出現(xiàn)沖刷、淤泥堆積等現(xiàn)象。如遭遇雨季,可采取有效的預(yù)防措施,將現(xiàn)場(chǎng)清理的廢棄材料妥善處理,并推擠在遠(yuǎn)離河道農(nóng)田的區(qū)域。
2.2深層水泥攪拌樁處理技術(shù)
該技術(shù)也是當(dāng)前廣泛應(yīng)用于軟基基礎(chǔ)處理作業(yè)中的重要技術(shù),尤其是在粉土、淤泥土的作業(yè)中展現(xiàn)了較高的應(yīng)用價(jià)值。這一技術(shù)的核心在于固化劑的應(yīng)用,而水泥則是固化劑的構(gòu)成基礎(chǔ),在施工過(guò)程中采用機(jī)械化的攪拌設(shè)備對(duì)于水泥及軟土進(jìn)行攪拌操作,使得其實(shí)現(xiàn)有效混合,在這一過(guò)程中,軟土的硬度得到了很大程度的提升,可以適應(yīng)后續(xù)應(yīng)用強(qiáng)度及荷載力的要求。
在深層水泥攪拌作業(yè)前,應(yīng)當(dāng)做好前期的準(zhǔn)備工作。由于這一技術(shù)的應(yīng)用核心在于材料的強(qiáng)化,為了有效避免雜質(zhì)的混入,必須盡可能保證施工現(xiàn)場(chǎng)的清潔度,重點(diǎn)打掃干凈現(xiàn)場(chǎng)的雜物,并根據(jù)實(shí)際狀況對(duì)于施工場(chǎng)地進(jìn)行適當(dāng)平整;同時(shí),要對(duì)水泥的質(zhì)量進(jìn)行抽檢,確保其型號(hào)、種類均與施工要求相符,嚴(yán)格杜絕問(wèn)題水泥進(jìn)場(chǎng);除此之外,還需要對(duì)于機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行檢驗(yàn),通過(guò)試樁確保機(jī)械設(shè)備符合作業(yè)要求,方可以開展正式施工。在施工階段,要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)化的施工要求,還需要切實(shí)保障管道的暢通程度,在正式開鉆之前組織專人對(duì)于管道進(jìn)行疏通;要特別注意保證水泥攪拌樁體的垂直程度,并重點(diǎn)關(guān)注成型攪拌樁的質(zhì)量檢查工作。
2.3旋噴注漿處理技術(shù)
旋噴注漿處理技術(shù)就是利用氣壓、液化等方法進(jìn)行,在高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下,將通過(guò)排水固化的漿液灌輸?shù)降鼗目p隙中。在運(yùn)用該項(xiàng)技術(shù)處理軟基時(shí),一般固化的漿液分別是水泥漿、水泥砂等。運(yùn)用高速旋轉(zhuǎn)的方法不斷將漿液滲透到護(hù)岸地基中,通過(guò)這樣的方式能夠很大程度的提升軟土地基的承受能力,從而能夠降低軟基沉降現(xiàn)象發(fā)生。旋噴注漿的處理技術(shù)具有一定專業(yè)性,操作人員要規(guī)范的操作設(shè)備,根據(jù)施工的具體步驟和流程對(duì)軟基進(jìn)行處理。在實(shí)際工作中,施工人員要依據(jù)高壓設(shè)備進(jìn)行合理的水泥噴射,這樣能夠幫助漿液和軟土層固結(jié)之后出現(xiàn)旋噴柱,能夠?qū)ψo(hù)岸工程中的軟基起到加固穩(wěn)定的作用。
2.4排水固結(jié)處理技術(shù)
排水固結(jié)法即在地基中設(shè)置好砂井等豎向排水體,然后按照建筑物的重量進(jìn)行加載,讓土體孔隙內(nèi)的水排出,并逐漸固結(jié)后,地基出現(xiàn)沉降,逐漸提升強(qiáng)度,主要用于解決地基的穩(wěn)定性問(wèn)題。由于其孔隙比顯著減少,建筑物的有效強(qiáng)度得到增加。為了進(jìn)一步保障固結(jié)的效率,最有效的方式就是在天然土層中增加排水途徑,縮短排水距離,在短時(shí)間內(nèi)加速地基土抗剪強(qiáng)度的提升,讓地基承載力提升的速率大于施工荷載的增長(zhǎng)速率。
真空預(yù)壓通過(guò)在粘土層上部鋪設(shè)砂墊層,并使用真空泵對(duì)已經(jīng)密封的砂墊層抽氣,產(chǎn)生負(fù)壓,地下水可以沿著排水路徑排出地表,加速地基的排水固結(jié)。換言之,在總壓力不變的情況下減少孔隙水壓力,促進(jìn)土體壓縮。
堆載預(yù)壓法顧名思義,通過(guò)臨時(shí)堆填土方、石方來(lái)加速地基沉降的速度,通過(guò)地基土的固結(jié)來(lái)提升地基承載力。后續(xù)工作中考慮到均勻沉降的要求,會(huì)將土方、石方去除。通常來(lái)說(shuō)預(yù)壓荷載和建筑物荷載保持相同,某些特殊情況視具體工程要求決定。對(duì)于一些滲透性較差的軟弱粘性土具有較好作用。
3結(jié)論
總的來(lái)說(shuō),軟基基礎(chǔ)施工一直都是水利工程施工中的難題,也是水利工程施工必須要解決的問(wèn)題。軟基處理技術(shù)選擇和應(yīng)用必須要結(jié)合具體的工程實(shí)際來(lái)確定,同時(shí)注重軟基處理質(zhì)量控制和處理技術(shù)的優(yōu)化,為水利工程建設(shè)質(zhì)量提升提供可靠技術(shù)保障。
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(作者單位:邳州市港上鎮(zhèn)水利站)