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摘要:改革开放以来,国家对基础设施建设投入了大量的人力物力,水利工程作为基础设施的重要组成部分,也得到了相应的发展。我们知道软基基础处理技术在水利工程施工中具有重要作用,提高该技术水平,有利于增强工程地基的稳定性,降低水利工程施工后的不均匀塌陷现象。随着对工程质量要求的不断提高,如何处理水利工程中的软基基础处理技术得到越来越多的关注。下面我将结合自身经验,阐述软基基础的内涵及特点,并对其处理方法做简要介绍,希望对大家有所帮助。
关键词:水利工程;施工;软基基础;基础处理
引言:
水利工程在近些年来发展迅速,由于其自身危险性较高,并且不容易修复,所以对质量有较高的要求。对于施工过程中的地基处理工作可以说是整个水利工程建设过程的关键处理环节,一旦出现不能较好地处理地基问题,很可能会导致后续工作的进一步开展。软土地基由于自身含水量高,强度低等问题,在施工中尤其需要注意。因此在水利工程起始阶段必须要处理好软土地基部分的工作内容,防止出现由于软基问题而引发的后续水利工程无法进一步进行的情况
一、水利工程中的软土地基概述和特点
1.软土地基概述
同普通地基比较,软土地基具有稳固性相对较差,含水量较高,一旦承受的重量超过负荷,便极可能出现地面下沉、变形等现象,严重者可能导致地上建筑物塌陷的显著缺陷。通常来说,软土的孔隙比要比普通土质的孔隙比高出25%到45%,一旦外界重力大于软土地基的承受力,软土的孔隙便会变小,直至完全消失,在这个过程中,地基随着软土的收缩不断下降,地面建筑物也会随之下降。另外,软土地基稳定性极差,主要是因为当软土受到振动时,会很快成为稀释状。软土不适合做地基。然而,由于水利工程大多在河流、湖泊、海滩等湿地,这些地区的土质有很大一部分为软土,所以我们必须对软土进行优化处理,使其达到做地基的基本要求。
2.软土地基的特点
(1)高压缩性
软土地基具有一定的抗压缩性,但是当压力超过它的屈服极限,就会导致压缩曲线由初始段平缓变成陡降,由此可以看出随着压力的增大,软土地基的抗压缩曲线会发生明显的变化,从中能够得出压缩曲线有突变到渐变的过程。
(2)高孔隙比
软土地基的空隙比要明显高于同环境下的其他重塑土,一般情况下会高出20%-40%,这就意味着软土在缓慢下沉的过程中会形成胶结,从而严重影响软土的进一步压密。
(3)低透水性
软土的透水性非常之低,所以地基排水非常困难,所以地基凝固缓慢,甚至难以凝结,严重影响水利工程的质量,尤其是对建筑物的沉降有着重要影响。在水利工程建设初期,软土由于低透水性,这样致使地基中水压较高,地基凝固缓慢,所以建筑物也只会缓慢的下降,随着时间流逝,地基中的水缓慢流出,建筑物也就只能缓慢下降,会大大延长建筑物下降的时间。
(4)高灵敏度
软土的灵敏度很高。如果软土受到震动,其土质结构就会发生变化,影响土质的质量,使得土质结构稀释,对水利工程的质量有着十分重要的影响。软土的高灵敏度也是决定水利工程质量的关键,所以我们在施工时应当尽量避免它在水利工程中产生的基底面侧向挤出、侧向滑动等现象。
二、软基地基的处理技术
1.桩基法
桩基法主要用于软基淤土层比较厚,在一定程度上影响了处理的效果的时候,这也是水利工程中经常采用技术手段。其主要工作原理是通过机械成孔,然后再将混凝土注入其中,这样只会改变土质的物理性质,从而提高土质的承载能力,减少建筑物的下沉。同时在一定程度上,这种技术还能够抵抗软土地基中的水压,这在一定程度上也保证了水利工程的质量。这种技术应用相对广泛。
2.更换土层法
当软土地基的软土层较薄的时候,并且对地势高度有特殊要求时,可以先将地基表层的软土清理掉,然后再在表面回填泥沙、水泥、砂石、灰土、煤渣等,也就是利用其它优质土来代替软土,这就是常说的更换土层法。这里面需要注意的是,在回填的过程中,必须要注意土层的粘合度和压实度,要保证土层具有较好的硬度,并且具有极强的抗腐蚀性。这样才能够达到增强软土地基承载力、提高地基稳定性的目的。同时,在选择回填土的时候,必须结合当地的实际情况,从运输,材料来源等方面综合考虑,选择尽量经济的方案,尽量合理利用废弃灰土、煤渣,并保证回填物质能够与当地土质很好的结合。如此,在节约成本的同时,也符合绿色环保的理念,并且能够保证施工质量。
3.加筋土法
加筋土法的应用就是为了提高软土地基的牢固性,其原理是通过在软土地基中插入金属板等物体,将其作为地基的骨架,将软土地基的各个部分连接成一个整体,从而提高软土地基的牢固性,加强地基的质量。这种技术施工难度低,在水利工程的建设中也经常采用。它能够在一定程度上减少整体变形的频率,能够大大提高软土地基整体的承载能力。此外,它还能够避免应力集中现象,使应力均匀分布,保证地基的稳定性,减少了建筑物地基的侧向位移和沉降。
4.加载预压法
与前文中的加筋土法不同,这一方法的主要目的是增加地基的土质密度,主要适用于渗透性较弱的土质,包括软黏土、充填土、粉土等等。其施工步骤为:在工程建设前,利用预压技术将软土地基压密,直至地基变形、固结。施工中需要注意的地方有:做好地下水的导出工作,也就是在预压技术施工前,选取合适的地点,安装地下排水管或者打砂井安装塑料排水板等,这样在施加压力时,地基中的水就能够迅速流出,提高地基的固结速度,加快施工进度,提高施工质量。
5.真空预压法
真空预压法主要是为了提高软土地基的承压能力,其工作原理是在地基上层铺设砂垫层,并且严格保证砂垫层的密封性,同时在饱和软黏土地基中铺设竖向排水通道。砂垫层可以通过不断抽气和水,来减少地基中的水分和气体,从而提高地基的承压能,这种方法的显著优点是其广泛的适用性,粉土、泥灰土,杂填土等都可进行处理;但其处理效果相对其他方法而言相对较差。
6.深层搅拌法
前文已经说到,对于软土层较厚的情况,一般采用桩基法,但是对于一些土质特别差的情况,桩基法也不能解决地基的稳固问题,这就要求使用深层搅拌法。在淤泥质粉细沙地区,地质较软,渗透性较强,地基的稳固性较差,地面承载力极差。在这样的情况下,必须要使用深层搅拌法。具体施工步骤为:利用深层搅拌机深入地下,将砂石与水泥混入地下原土,进行搅拌,直至完全混合。从而在一定程度上提高地基的承载力,改善软土地基的质量。
结语
结合上文所述,我们不难看出,水利工程中的软土地基处理技术意义重大,并且有一定的施工难度,但现在的处理技术已经相对完善。一方面。我们应该牢记规范,在进行处理的时候严格按照规范执行;另一方面,我们也需要不断总结创新,利用好新技术,促进整个水利工程整个行业的发展。我们知道,基础的质量保证是后续一切的基础,在水利工程施工中我们更应该做到这一点,不仅要掌握好这些施工技术,也要把握好施工质量的监测,保证后续工程的进行。
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