试论水利施工中的软土地基处理技术

2019-12-19 16:29高翔
商品与质量 2019年7期
关键词:透水性桩基水利工程

高翔

黑龙江省水利水电集团有限公司 黑龙江哈尔滨 150000

在水利工程建设中,软地基处理是常见项目。软土地基是含水量较高的土质层,具有较强的压缩性,孔隙大,透水性差等特点。基于此,开展软土地基处理,要做好土质的有效分析,明确其承载力是否可以达到水利工程项目的基本需求。要选择相应的技术方法,提升地基承载力,保障水利工程建设质量。

1 软土地基的特点及其缺陷

1.1 特点

软土地基的特点就是具有柔性,一般来说,一旦软土地基受到太阳光线比较长时间的照射,就会造成水分蒸发流失,进而使得其流变性及触变性降低,减小软土地基的承载抗压能力。由于软土地基的结构特征,使得其不能被应用到水利工程的施工当中。然而,在水利工程的施工过程中,会不可避免的碰到软土层,这样就增强了地基施工的困难程度,进一步也会在一定程度上影响到水利工程的施工进度。

1.2 缺陷

一是触变性。软土地基在没有承受外界压力的影响下会出现一定的固态,但是当它受到其他外力作用之下,就会从固态逐渐变化为流动的形态。二是体现出较高的压缩性。如果软土地基受到很大外作用力,那么就会呈现较高的压缩系数,也有着较大压缩数值。如果在软土地基上开展水利建设,工程就会出现较大概率的沉降问题。三是透水性比较低。软土地基整体的透水性比较差,在水利工程建设中就需要花费较多的时间和经费排出水分。而在建设之后也面临较长的沉降时间,会影响水利工程的建设质量以及使用功能。四是不均匀性。因为软土地基中蕴含大量细微颗粒以及高分散的颗粒,二者有着不同的密度。这样就会导致软土地基承担压力过程中出现不同的沉降问题,进而会出现张拉裂缝的问题,以此影响整体施工质量。

2 水利施工中的软土地基技术选择因素

2.1 施工工期

开展水利工程施工作业,施工工期是重点把控的因素。为保证工程建设效益,必须从工程实际出发,结合工程特性,科学合理的规划施工工期,在施工作业环节,做好动态调整,保证水利工程建设能够按期完成。开展软土地基处理,考虑到施工工期的影响,在选择处理技术时,要从作业的时间出发,做好严格的把控[1]。

2.2 施工环境

软基处理技术的选择,受到施工环境的影响较大。因为不同的处理技术,其适应的环境不同。水利工程地理环境复杂,软基情况不同,为保证处理技术作用得以充分发挥,要注重施工环境调查分析。在开展软土地基施工作业前,要综合考虑和分析水利工程周围的环境,尤其是地理环境。根据软基特点,来选择具体的处理技术。

2.3 处理总量

对于软基处理技术的选择,不仅要考虑时间和环境因素,还需要考虑施工总量。若软基处理总量比较大,使用换土处理技术,需要消耗大量的人力资源和物力资源等,因此处理的成本会比较高,违背了工程施工的经济性原则。

3 水利施工中的软土地基处理技术

3.1 换土法

换土法是软土地基处理技术中最直接、最有效的方法,能有效优化软土地基的质量。通常需要将软土地基中的泥土进行清除,换填一些抗剪切强度好、透水性能好、性能稳定的材料,并进行相应的夯实工作,确保地基质量。在实际施工阶段,需要对换填材料的种类、数量等进行确定,一般可采用碎石、砂石等进行换填,有利于提高地基的承载能力,降低地基的含水量,确保暗穴处理质量。这种处理方法具有周期短、见效快、操作简单、成本低等优点,有利于提高软土地基的处理效果。

3.2 旋喷法

处理软土地基我们不仅可以加固土层,还可以使用旋喷法,来处理软粘土和细砂石。它的主要原理是通过使用旋喷机,会产生旋喷柱,从而对软土地基进行加固和防渗透处理。其中旋喷柱是由高压喷发的水泥浆液和土体组成,通过这样的处理,软土地基的强度和防渗透性都会得到增强。但是这种方法并不适用于所有的水利工程软土地基的处理中,处理有机成分含量高的软土地基就不能用这种方法。

3.3 桩基法

若水利工程建设软基土层较厚,无法开展大面积深埋处理,则可以考虑选择桩基法。早期水利工程建设中,主要采取的桩基法包括木桩和砂石桩等。后期施工技术的发展,出现了钢筋混凝土预制桩,为软基处理,提供了新型技术选择。桩基法技术原理如下 :在软基上,采取人工成孔或机械成孔的方式,同时灌注混凝土。利用混凝土的放热特性以及化学反应,改善桩基础周围土质力学环境,建设复合型混凝土桩基。采取此方法,极大程度上减少了地基沉降,有效增加地基承载力[2]。

3.4 排水加固

结合上文研究得知软土地基整体的透水性比较差,在水利工程建设中就需要花费较多的时间和经费排出水分,在建设之后也面临较长的沉降时间,这样会影响水利工程的建设质量以及使用功能。为此,在进行水利工程软土地基技术处理的时候,需要通过排水加固的方式强化软土地基的承载力。排水固结是由两个部分构成的,首先是施加压力,然后是进行排水。排水系统是借助土体具有渗水性的特征而开展的,在软土地基中装置排水设备以此开展排水处理。主要是对软土地基中各个孔隙进行水压力的处理,减少软土地基中的孔隙比。这样就可以加快软土地基的变形以及固结,最终减少软土地基中的水分,以此强化其承载力,给水利工程建设提供更多的保障。

4 结语

综上所述,开展水利施工作业,软土地基处理技术的应用,发挥着重要作用。为确保处理效果,在具体操作的过程中,要从施工进度和环境等方面入手,做好综合分析,合理选择处理技术。为保证技术应用质量,要做好施工用材料的把控,做好技术应用管理。

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