李晨光
摘要:我國的科技領(lǐng)域正在高速的發(fā)展中,我國水利工程有了前所未有的突破性進(jìn)展,然而河道堤防工程在建設(shè)的過程中,由于一些區(qū)域的土質(zhì)是軟土地基而這種區(qū)域工程的地基承載能力較低整個工程的地質(zhì)也相對差一些。為了保障整個工程質(zhì)量問題和使用俄們必須處理好堤防軟土地基可靠性。
關(guān)鍵詞:河道堤防工程;軟基處理;施工技術(shù)
引言
隨著科學(xué)的發(fā)展和生產(chǎn)建設(shè)的需要,我國水利工程獲得良好的發(fā)展。河道堤防施工具有規(guī)模大、工程量大的特點。同時,由于不同的地質(zhì)環(huán)境以及工程建造要求,不同的河道堤防工程中存在很多類型的建筑結(jié)構(gòu),這些建筑結(jié)構(gòu)的應(yīng)力方向、應(yīng)力結(jié)構(gòu)因為自身差異,也會有不同的表現(xiàn)。
1軟基的物理特性
(1)軟土地基主要表現(xiàn)為含水量高、孔隙比大,其中,淤泥質(zhì)土體含水量通常為50%~80%,孔隙比約1~2。(2)軟土地基壓縮性高,其壓縮系數(shù)>1.5MPa-1,此類土體若不進(jìn)行加固處理,極易發(fā)生沉降而導(dǎo)致構(gòu)筑物發(fā)生形變甚至開裂損壞。(3)軟土地基雖含水量高但透水性差,其滲透系數(shù)通常<1mm/d,從而導(dǎo)致在荷載的作用下,土體因孔隙水壓力較高而導(dǎo)致壓密固結(jié)困難。(4)軟土多呈現(xiàn)流塑或軟塑狀態(tài),在受到荷載的作用時,其抗剪強(qiáng)度較差,無側(cè)限抗剪強(qiáng)度通常不超過30KN/m 2,因此,做好軟土地基排水固結(jié)是確保地基強(qiáng)度的關(guān)鍵。(5)軟土因絮狀結(jié)構(gòu)使得一旦受到外界擾動,就會導(dǎo)致土體強(qiáng)度大大降低,甚至?xí)尸F(xiàn)一定的流動性,因而,軟土地基的開挖及加固處理時,應(yīng)盡量避免對土體的擾動,以最大限度減少土體變形,確保地基處理效果。
2河道堤防工程軟基處理常用施工技術(shù)
2.1強(qiáng)夯技術(shù)
當(dāng)我們對我國水利工程進(jìn)入深入的研究與分析中不難發(fā)現(xiàn),通過對當(dāng)前我國水利工程軟土地基處理技術(shù)的深入分析,不難發(fā)現(xiàn)強(qiáng)大的技術(shù)是一種非常頻繁的加工技術(shù)。強(qiáng)大的技術(shù)意味著通過施加強(qiáng)大的狙擊強(qiáng)度來強(qiáng)化土壤。該技術(shù)的主要優(yōu)點是能夠直接,高效,快速地處理軟土地基。但是,該技術(shù)的缺點在于使用中存在一定的局限性,因此在實際施工前,必須要徹底了解軟土地基的實際情況。一般來說,強(qiáng)塌陷技術(shù)主要用于濕陷性黃土地區(qū),強(qiáng)夯技術(shù)不適用于流動性大的粉質(zhì)土壤。因此,在使用強(qiáng)大的技術(shù)時,必須高度重視其適用條件。為了防止變形,有必要處理施工細(xì)節(jié)。
2.2樁基法
樁基法處理技術(shù)在處理水利工程建設(shè)中有重要的作用,水利工程常用的方法是鋼筋混凝土預(yù)制樁,由于軟土地基圖層相對較厚,普通的處理方式很難發(fā)回相應(yīng)的效果,這種情況下采用樁基法就顯得尤為重要。綱吉混凝土預(yù)制樁在水利工程施工中,通過機(jī)械成孔的方式進(jìn)行,緊接著在孔中注入混凝土,從而使土質(zhì)的物理性質(zhì)發(fā)生變化,進(jìn)一步增強(qiáng)軟土地基的承載能力,緩解水利工程下沉的問題。樁基法的應(yīng)用在抵抗軟土地基水壓方面同樣有效果,這也是確保水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵之處。
2.3碎石樁加固技術(shù)和排水法處理技術(shù)
碎石樁加固技術(shù)主要結(jié)合外力沖擊力和振動,在軟土地基覆蓋區(qū)域進(jìn)行集中鉆井作業(yè),然后在土層采取相應(yīng)的填土措施,通過增加填料的強(qiáng)度來改善材料。壓實程度。該技術(shù)可以提高軟土地基的抗壓能力,有效防止土體變形。在碎石樁加固技術(shù)的應(yīng)用中,該技術(shù)可用于黏土性能較差的黏土。在水利工程建設(shè)中,經(jīng)常出現(xiàn)水文地質(zhì)條件差的問題,部分地區(qū)地下水位較低。在這種情況下,軟土地基應(yīng)與排水方法一起處理。結(jié)合有效的排水技術(shù),可以排出軟土地基中多余的水分,提高軟土地基的穩(wěn)定性。在排水方法的應(yīng)用中,應(yīng)結(jié)合水利工程的實際情況,在盲溝中使用吸水材料吸收多余的水分。
2.4水泥土樁處理法
水泥土樁處理法主要分為高壓旋噴樁處理與深層攪拌樁處理兩種,這兩類樁基處理工藝雖然存在一定差異,但加固工法技術(shù)與處理效果較為相似,即將水泥作為固化劑,并利用不同機(jī)械設(shè)備將軟土與水泥漿在地基深處予以強(qiáng)制性攪拌,通過水泥與軟土的充分反應(yīng)后形成具備一定強(qiáng)度的固結(jié)物,并與樁間土形成具備相應(yīng)性能的復(fù)合地基,以顯著提升堤防工程基礎(chǔ)的強(qiáng)度及變形模量。其中,高壓旋噴樁處理工藝通過高壓噴射水泥漿與土體形成具有較高強(qiáng)度的樁體,所形成的樁體強(qiáng)度大、壓縮性小,對于沖填土、軟黏土的軟基加固非常適用,但對于含水率及有機(jī)質(zhì)較高的泥炭土、塘泥土等軟基的加固效果差。而深層攪拌樁通過三軸攪拌鉆機(jī)實施鉆孔與注漿作業(yè),同時利用水泥漿等固化材料與土體予以加固并形成統(tǒng)一整體,進(jìn)而使土體強(qiáng)度、承載性得以顯著提升。該工藝主要是利用三軸攪拌鉆機(jī)對地基實施鉆進(jìn),通過灰漿系統(tǒng)于鉆頭位置實施噴漿作業(yè),并對鉆桿進(jìn)行上下活動使?jié){液與土體實現(xiàn)充分拌和,從而使混合后的土體更加密實、強(qiáng)度更高、穩(wěn)定性更好。深層攪拌樁對于粘性土、含水量高、沙土等均能使用,因而用于河道堤防工程的軟基加固,能夠有效滿足河道防洪的相關(guān)性能要求。
2.5加載預(yù)壓法及加筋土法
加載預(yù)壓法和加筋土法的工作原理都是改變軟基內(nèi)部結(jié)構(gòu)的方法。加載預(yù)壓法是在施工的時候,預(yù)先在軟土地基上堆放能夠使軟土地基變得牢固的重物,通過外力的作用改變軟基內(nèi)部的結(jié)構(gòu),加固軟基基礎(chǔ)。待軟土地基變得牢固之后再撤除重物進(jìn)行下一步的施工。需要注意的是,加載預(yù)壓的外物的重量要控制在一定的范圍之內(nèi),不能超過地基的最大承載力,破壞軟基基礎(chǔ)。而加筋土法不是在軟基基礎(chǔ)的外部放置重物,而是就在軟基基礎(chǔ)的內(nèi)部增加抗壓能力強(qiáng)的建筑材料改變軟基基礎(chǔ)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。加筋土法要注重放置在軟基內(nèi)部的鋼筋混凝土等建筑材料的質(zhì)量,一定要具備超強(qiáng)的抗壓能力和承載力。
3結(jié)語
在我國社會不斷發(fā)展,國民生產(chǎn)總值不斷攀升的今天,地基與河道堤防工程之間存在緊密聯(lián)系,說明地基的載荷表現(xiàn)是決定工程質(zhì)量的重要因素,而軟土地基不滿足河道堤防工程施工要求,所以有必要進(jìn)行處理。針對軟土地基,需根據(jù)工程的實例情況,選擇合適的處理工藝。
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(作者單位:錦州市新禹水利工程有限公司)