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摘要:软土地基是经过长期水流的浸泡而形成的,其组分一般由有机质土、粉质沙土、泥炭黏土等不同土质结构组成,软土地基土壤含水量较大,地下水位较高,其承载能力较低,土层结构极易松动发生变形,而大多数水利工程建设均会涉及到软土地基,由于软土地基自身的不稳定性特点,经常导致地基下沉或变形,造成建筑物稳定性差,甚至造成建筑体撕裂,严重威胁群众生命财产安全。因此,在施工前,相关单位必须加强对施工地进行勘查,深入了解施工地土体地质类型,针对不同软土地基采用科学合理的处理技术,以确保施工区地基稳定,进而保证水利工程施工质量和安全。
关键词:水利施工;软土地基;处理技术
1软土地基简介及其主要特点
1.1软土地基简介
软土地基指一种具有较高压缩量和较低强度的松软土层类型。欧美一些国家将软土地基定义为在土质结构地基中尘土和黏土等颗粒含量较高的有机质土层或松软土层。对于软土地基,在施工中应引起高度重视并给予妥善处理,否则直接影响到整个水利工程项目的施工建设质量,不但会大大降低水利工程地基的整体稳定性,还会导致建筑物沉降问题的出现。仅仅依靠传统的施工方法去处理软土地基显然是不够的,施工中应大力应用先进的新技术和新材料,切实提高软土地基的牢固性和稳定性,并为水利工程项目后续施工作业打下坚实基础。
1.2软土地基的主要特点
1.2.1触变性
任何地基在承受外力作用时,都会出现一定程度的变形,即触变性特点,外力越大触变性就会越明显。软土地基由于其结构不稳定,在受到外力后就会出现比较明显的变形,由此就会造成建筑物出现地基下沉的情况,建筑的整体寿命也会受到一定影响。
1.2.2低透水性
由于软土地基结构分子之间存在的空隙相对比较大,其中包含的水分也比较多,因此其透水性比较低。实际施工中,施工方在实际施工之前为了保证建筑物质量,确保强度与承载力能够满足标准,应对软土地基实施处理,提高其透水性。
1.2.3压缩性
软土地基和其他地基类型区别比较明显的地方,就是其结构缝隙较大的特点,也因此造成其非常容易出现下沉的情况。而地基的承载能力和压缩系数有着非常直接的关系,压缩系数大的地基,承载能力就会比较差。因此,如果没有对软土地基进行处理就将其应用在实际施工中,非常容易造成建筑出现下沉的危险,对于建筑使用寿命以及人们和财产安全,都造成了比较大的威胁。
2水利施工中软土地基处理技术的应用
2.1换填施工处理技术应用
在水利施工中软土地基处理,可应用换填施工技术,其指的是利用其他材料来代替软土地基中的原来土质,改善软土地基的性能,增强其强度,能够起到较好的应用效果。在实施换填施工的时候,需要先清理干净软土地基,挖出软土地基中的土质,然后再使用具有较高强度的建筑材料进行回填,如砂垫法。在使用砂垫法的时候,需要于软土地基的顶层铺设一层砂垫层,根据实际情况来确定砂垫层的厚度,其优势在于可增强软土地基的强度,形成良好的排水系统,减少土质中的含水量,减少碾压次数,避免出现大面积裂纹。需要注意的是,在雨天容易出现地表长期积水状况,在荷载作用的影响下,如若不能及时排水,地表积水则会渗入到地基内部,影响骨料、沥青的结合,导致地基结构层产生安全隐患。基于此,可优选沥青混凝土,尽量避免地表水渗透于底层中,控制好基层水上升,以保障水利工程结构的稳固性。
2.2排水施工处理技术应用
排水施工处理技术在水利工程软土地基施工中的应用,可采用中砂,也可使用粗砂,需根据实际施工要求来进行相应的选择。在软土地基中插入嵌入式钢管,遵循自上而下的原则,实施分层压实作业,在所有的桩洞中填满砂石。如若水利施工中遇到的是粘性土,那么可采用打桩的方式来形成挤密土层,砂砾完全填充于孔洞之后,砂桩成型。由于软土地基的含水量较大,如若不做好排水工作,则会影响水利工程结构的稳定性,容易引发坍塌等严重危害。基于此,可采用竖向排水法来进行处理,通过向软土地基施加重力,来挤压软土中的水分,强化软土的强度,以便于起到有效的加固作用。要注意的是设置排水管的时候,要保证其通常行,防范沙子堵塞排水管。
2.3强夯法及静压法
强夯法即通过专业设备,将重达数吨的冲击锤提升至高空,然后让其以自由落体的方式冲击地面,达到夯实地基、提升地基稳定性的目的。静压法则是通过设备对地层持续施加压力,结合振动冲击,提升地层土壤密实度,同时排出水分。强夯法和静压法都是水利工程软土地基施工中比较常用的技术,具有操作简便、成本低的优势。但是,强夯法施工时会产生大量噪音和扬尘,因此其不适用于绝大多数城市环境。而静压法的施工效率相对降低,同时在含水量过高的软土层中并不适用。
2.4深层搅拌桩法
深层搅拌桩施工技术主要是通过在软土层中钻孔,将特质混料注入地层中,通过搅拌让混料和土层、水分发生一系列化学、物理变化,生成高强度、高稳定性的土桩,以达到水利工程的地基施工要求。深层搅拌桩法在现代水利工程的软土地基施工中比较常用,主要是因为其具有十分广泛的适用性,可以解决多数软土地基问题。在实际应用中,深层搅拌桩法用到的混料有水泥混凝土、石灰混凝土等,两者适用的土层环境存在一定差异,因此需要结合实际情况进行配制。并且,土层含水量、含泥量等指标的差异性,也意味着在制作混料时也需要对配合比进行优化设计。
2.5碎石桩施工处理技术应用
在处理水利施工中的软土地基时,可应用碎石桩技术,其原理在于通过冲击作用、振动作用,来改善软土地基的性质。先于软土地基的表面、内部,设置孔径,然后再填充碎石块,添加适量的粘结剂,以提升碎石的黏合性,从而增强软土地基土质的承载能力,强化软土地基结构的稳固性。在这个过程中,柱体的黏度比较高,档期完全凝固之后,便会于软土地基中形成符合垫层,有利于保障软土地基的稳定性。需要注意的是,使用碎石桩技术来处理软土地基的时候,要先全面分析软土地基的实际情况,确定其范围,按照要求来设计碎石桩的排列密度。
2.6粉体搅拌施工处理技术应用
粉体搅拌施工处理技术,是解决水利施工中软土地基问题的重要方式,其需要利用特殊设备来加固粉状物料,利用传输压缩手段来拌合地基土,使之发生化学反应、物理反应,从而增大桩基的强度,改善地基软土的性质。与此同时,还可以利用杂填土、淤泥土来实施加固处理,所需要的施工成本并不高,而且无需大型设备,在施工操作方面较为简单,不会对环境造成较大的污染,可有效提升水利工程软土地基的稳固性,为后续施工的开展奠定扎实基础。而且粉体搅拌施工,在实际应用过程中可吸收软土地基中的水分,有效控制侧压力,保障软土地基施工质量。
3结语
综上所述,在现代社会经济快速发展、城市化进程持续加快的背景下,水利工程的建设规模和高度不断提升,对施工过程采用的施工技术可靠性提出了更高的要求。针对水利工程施工中比较常见的软土地基问题,需要在全面做好现场地质勘察的基础上,制定科学的施工方案,选用兼顾质量、效率、经济性的软土地基施工技术,规避软土地基对水利工程的不良影响,提升工程施工质量,为社会的稳定发展做出重要贡献。
参考文献
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