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摘要:水利工程的建设相对于其他工程建设有着较大特殊性,多数均在海河等水量较大的位置建设,而这些位置通常情况下,由于长期受到了海水、河水的浸泡导致土质总体较软,水利工程地基呈现出软土地基的特点,严重制约了水利工程施工水平的提升,因此,对水利工程施工中软土地基处理技术进行分析有着较为重要的意义。
关键词:水利工程;施工;软土地基
1软土地基的内涵和特点
1.1软土地基的内涵
软土地基其实就是地基下面的软弱土层,由于它的承载能力较差,自身的压缩性强,含水量多的这些特性,决定了其易发生变形,这对水利工程建设非常不利。根据水利工程的运行环境,是在河流沿岸长期受到水利的侵蚀,这就更加加剧了软土地基问题。软土地基施工中软土层较大,使得施工面临非常大的困哪,很难能够保证施工的质量。所以施工人员需要结合实际的软土地基情况,通过合理的方法进行地基强度的提升。
1.2软土地基的特点
1.2.1透水性差
软土地基的主要组成是淤泥质软土,渗水性较差,大部分水利工程中经常遇到没有办法将水分排出的情况。施工人员根据这一特性,进行充分的了解认识,根据实际施工情况进行针对性的排水施工,这样能够提高软土地基的处理效果,为后期的水利工程建设提供保障。
1.2.2强度低
由于软土地基的自身成分的特性较差,施工中对地基强度有很大的干扰,如果不将软土地基进行有效处理,那么很容易在施工建设过程中出现坍塌和沉降等安全问题,将对整个水利工程的整体质量无法保证。
1.2.3下沉现象明显
压缩性大决定了地基容易出现沉降,这在水利工程施工中经常出现。施工人员如果不进行沉降速度的控制,将会对整个工程产生严重的干扰。
1.2.4均匀度不足
由于软土地基与平常施工的地基性质的差异,软土地基的密度与强度都不如普通土地,这样决定了其受力水平的差别。受到软土地基的自身性质影响,很难保证施工质量,这样将导致整个工程的质量无法得到保障。
1.2.5压缩性能好
软土地基的两个明显特征就是强度低、压缩性能好,而随着水利工程的施工进行,软土地基会受到各方面的施工压力,将造成一系列的沉降塌陷等问题,很难保证水利工程的整体施工效果。
2水利工程软土地基处理方法
2.1砂石和砂换填垫层技术
若水利工程的软土地基厚度较薄,大约在3厘米左右,那么在进行软土地基的处理时,可以采用砂石和砂换填垫层技术。在具体实施的过程中,应当首先将表层的软土层去除,然后将其更换为稳定性更好、强度更高的材料。在进行软土地基换填层材料的选择时,通常情况下包含有卵石、砂石等类似材料,这种材料形成的垫层容易进行碾实、透水性较好、压缩性较低其具有较高的强度,因此,通过换填的方式,能够降低地基沉降程度、增强软土地基的承载能力,同时对于消除膨胀土、防止软土地基出现冻伤等有着较好的效果。当完成了换填之后,应当对整个软土地基进行夯实,保证整个地基形成良好的持力层,有效提升整个地基实际承载极限,增强地基的抗变性和稳定性。若在进行换填的过程中发现其中包含有空隙存在,则应当选择使用透水性材料进行排水,从而使软土地基能够实现加速凝结,有效阻隔软土地基出现冻胀情况。当整个换填施工结束之后,应当继续加强夯实施工。在整个施工的过程中,需要注意的是,在进行换填之前,应当将换填坑中的树叶、杂草等全部清除干净,若坑中包含有一定量的积水,则需根据现场情况,采取相关的排水策略,将其中的积水全部排出,对于坑中所含的浮土也应当做好清理,对于使用的填充材料,应当确保其搅拌均匀,并将其铺平。此外,在施工的过程中,应当注意严格按照施工流程进行施工,严格做好振捣与铺平作业,对于施工接头应当做好处理,在接头的位置应当使其具备斜坡性质,每个层和每个层之间应当错开一定的距离。在整个施工过程中必须做好相应的排水措施,严格防止形成新的淤泥。若施工时间是在雨季,则在施工时,应当采用随运随填随压的施工方式,降低雨水给整个软土地基带来的冲刷,确保软土地基的整体强度。
2.2深层水泥搅拌施工技术
当前水利工程在对软土地基进行处理时,深层水泥搅拌施工技术有着较好的应用效果。该种施工技术在淤泥土、粉土含量较大的软土地基中可取得较好的施工效果。在具体实施的过程中,应当将现场存在的杂物等全部清理干净,并做好对应的平整作业,对于水泥的选择非常关键,尽量选择品质较好的水泥。在进行水泥深层注浆的过程中,应当确保水泥注浆管道能够畅通无阻,在施工中,需确保水泥搅拌桩的垂直度,增强对搅拌桩的检查。
2.3排水固结施工技术
对于水利工程中软土地基出现的大幅度沉降、稳定性较差的问题,排水固结施工方法可取的较好的施工效果。在排水固结施工的过程中,需要借助排水系统与加压系统。其中排水系统可对软土地基透水性能较差的进行利用,实现软土地基的集中排水。在排水固结施工的过程中,根据所采用的加压方式存在的差别,整个加压过程中可以选择使用超载预压、降水预压、联合加压、真空预压等方式。其中在使用真空预压方式时,需要将砂垫层铺设到软土地基的表层,然后将垂直排水管道埋设到其中,使用封闭薄膜实现和大气之间的间隔,并将薄膜四周全部埋入到土中,并使用真空装置进行抽气,从而形成真空环境,对于地基的承载强度实现加强。载使用降压预压法时,需要在软黏土上设置砂井、塑料排水井,并将砂层铺设到上面,这个过程中也需要进行薄膜封闭,将膜中所含的水分应及时排除。在处理软黏土时,可以采用超载预压法,虽然这种方法在具体使用的过程中可取得较好的效果,但是在进行具体计算的过程中,选择使用的计算方法与超载作用时间、超载比总体较短,也就是说在对超载预压的阈值进行处理的过程中并没有取得较好的处理效果。
2.4排水固结法
在进行水利工程软土地基处理的过程当中,可以选择排水固结的方法进行有效的处理,排水设施的布置具有两种情况一种是竖向的排水设施,另外一种则是横向的排水设施,在选择竖向排水设施的时候,一般情况下是需要选择塑料排水板或者是袋装砂井进行施工;塑料排水板在进行设计的时候,需要选择插板机进行有效的施工。在使用排水固结的方法进行软土地基的处理的过程当中,设置排水系统时需要连接水平砂垫层与竖向排水设施,也就是说在具体的施工之前,需要先铺设0.3m的砂垫层,并且需要将砂垫层做成3%~4%的横坡,之后再进行竖向的排水系统施工。
3结语
在水利工程施工的过程中,软土地基的形成原因有很多种,地基土质的情况也各不相同,在地软土地基进行施工的过程中,需要根据施工现场的土质情况以及水文条件进行合理的调查,对各因素进行合理的分析,考虑各种不同施工方法的优点或者是缺点,然后选择合理的软土地基处理方式,这样才能够有效地保证软土地基的处理质量。
参考文献:
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