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水利工程施工中软土地基处理技术思考

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摘要:在水利工程建设中,地基的建设是非常重要的。地基是水利工程的支撑部门,工程的建筑物都要靠地基来支撑,地基的质量直接影响水利工程的质量和使用寿命。水利工程建设的地区多为软土,软土的性质较为特殊,在软土上建设地基的时候需要采用一些处理技术。笔者在下文中详细分析了软土的性质以及软土地基可能带来的危害,并提出了几种软土地基的处理技术。希望施工单位可以从本文中汲取经验,提高水利工程软土地基的处理技术和建设质量。

关键词:水利工程;软土地基;处理技术

1软土的性质

1.1流动性

软土在没有被破坏的时候,是以固态的形式存在的。但是在软土地基施工的过程中,必定会破坏软土的形态,软土在挖掘的过程中会变为流动的状态,就是软土的流动性。软土的流动性会影响地基的稳定,不利于水利工程的顺利开展。

1.2透水性

软土的组成成分一般为细颗粒的物质,细颗粒的物质虽然孔隙度高,但是孔隙很小,因此软土的透水性是很差的。在水利工程地基建设的时候,首先需要将软土中的水排除,使软土固结。要将软土中的水排出需要投入人力和物力,且地基建设的时间也会延长。如果软土中的水没有排干净,水利工程建设完成后可能会出现沉降等现象。 

1.3高压缩性

软土在载荷较大的情况下,容易被压缩。软土的高压缩性使得软土地基上的建筑物经常发生沉降等现象。在受到高压的时候,软土还容易变形,软土变形会导致建筑物倾斜,出现安全事故。因此,软土的高压缩性也是在软土地基建设中需要着重解决的问题。

1.4不均匀性

软土的组成并不均匀,软土的主要由细颗粒的物质组成,其中还有一些高分散的物质。由于组成成分的密度有差别,其压缩系数也不同。软土地基上的建筑物的受力情况也会出现差异。这种差异会导致水利工程在沉降的时候出现高度差异,导致建筑物受被损坏等后果。

2软土地基施工技术

2.1换填垫层技术

换填垫层技术是指,将软土挖掉,换其他的材料进行填充垫层的技术,常常采用的填充材料为砂石等其他稳定性高的材料,卵石也经常用来作为垫层。这种处理技术只适用于软土厚度较薄的地区,软土的厚度如果超过了3cm则不宜采用这种技术。这是因为软土层太厚的的话,将软土挖掉换填成其他材料需要投入太多人力物力,成本过高,工期也会延长。在换填完成后,地基能承载的压力增大了,地基沉降的程度也减小了。在换填的时候,换填材料中可能会有孔隙出现,这时要注意做好排水工作,并对地基进行碾压,务实。在施工前,首先按要注意将软土挖赶紧,并将施工现场清理干净。坑内不能出现别的杂物,如树叶等。其次换填的材料要提前准备好,填充材料在换填前先要进行搅拌。

2.2深层水泥搅拌桩处理技术

对于软土成分主要为粉土,淤泥土的地区,常采用深层水泥搅拌桩技术。该技术的原理并不复杂,是将水泥和软土搅拌在一起,水泥在其中充当了固化剂的作用,通过搅拌软土的性质会发生改变,如软土的硬度会提高。在采用该种处理技术的时候,要注意以下几个事项:首先要保持施工现场的干净和整洁,施工现场必须平整。其次,施工设施在使用之前要进行检查,保证施工能够顺利的进行。最后在施工完成后,要进行验收工作,对桩的质量进行试验,只有质量合格以后才能继续施工。

2.3排水固结法

排水固结法也是水利工程在建设地基的时候常用的处理软土的方法。排水固结法可以保证软土地基的稳定性,减少地基发生沉降的程度。排水固结法的原理也比较简单,排水固结由两个系统组成,分别为加压系统,和排水系统。加压系统可以将水从软土的孔隙中挤出,排水可以帮助将地下水顺利排出。在处理软土地基的技术措施中,排水固结法是应用最广泛,也是最重要的一种方法。根据加压方式的不同排水固结施工法又可以细分为以下几种。

2.3.1真空预压

真空预压法首先要已经加固的软土地基表面增设一层砂垫层,接着要在地下埋设垂直的排水管道。管道要用封闭膜包起来,使其和外界隔绝。膜的四周可以埋入土中防止空气进入。通过该管道可以用真空装置来抽气,使得管道中卫真空。这样就增加了地基的压力,可以将水排除了。

2.3.2降水预压法

降水预压法要在软土中设置排水带,排水带为竖直放置的。也可以在软土中打造砂井。在软土上方要铺设砂层,并用薄膜覆盖,使其于外界隔离。再使用抽气装置将膜内抽到真空状态。这都是为了将软土中的水排出,帮助软土固结。软土固结之后,地基的质量会进一步提高,沉降发生的几率也会减小。

2.3.3超载预压法是处理

超载预压的方法主要试用于软粘土地基。是通过对地基施加超过其正常使用的压力来对地基进行压固。在超载的压力下,路基会发生沉降,在地基沉降之后再对水利工程进行施工,这时地基就不会再沉降了。超载预压法如何计算超载压力的大小,以及超载压力作用的时间,这个问题尚未得到很好的解决,这方面目前还没有统一的计算方式,因此超载预压法的运用并不是十分广泛,一般施工单位会根据具体的施工情况来确定超载的比例。

3结语

综上所述我们可以了解到,水利工程的质量和工程的地基是密切相关的。水利工程在建设的过程中,常常是在软土地基上建设的,而软土的特殊性质常常导致地基的不问题。为了解决软土地基可能带来的问题,笔者在上文中首先分析了软土的特殊性质及带来的危害。其次,笔者提出了几种软土地基处理的技术,希望可以给相关单位提供帮助,也希望水利工程的软土地基质量能够有所提高。

参考文献:

[1]陈浩.水利工程软土地基施工[J].城市建筑理论,2012(12):12-23.

[2]侯孝荣.水利工程施工中几种软土地基处理方法[J].城市建筑理论,2010(12):143-144.

作者:唐燕;田扬;胡安静 单位:江苏省江都水利工程管理处

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