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水利工程施工中软土地基处理的研究

崔增宇

黑龙江省庆达水利水电工程有限公司

摘要: 水利工程不仅对各地区农业发展来说有着重要意义,还与民生发展存在密切联系,可在持续提供水源的基础上帮助城市排涝,减少因洪水等灾害带来的经济损失。本文围绕水利工程中软土地基基本特点及主要危害进行总结,分析了几类软土地基处理中的关键技术,明确了不同技术的应用要点及适用范围,旨在强化软土地基处理的专业性,让水利工程质量得到保证,以提升水利工程建设施工水平。
关键词: ​水利工程;软土地基;处理要点
DOI:10.12721/ccn.2022.157093
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社会经济发展建设过程中,十分重视水利工程,部分地区的水利工程建设中,软土地基的出现概率较高,如果此类地基形式得不到有效处理,不仅容易阻碍施工进度,还会对工程稳定性造成不良影响。为进一步提高水利工程质量,切实发挥此类工程的实际作用及抗旱排涝功能,应加大软土地基处理技术研究力度。

1.水利工程施工中软土地基的基本特点与主要危害

1.1软土地基的土质分布不均

针对国内部分地区的地质条件而言,存在软土地基的情况下,容易引发土质分布不均的问题,此种环境条件下,会增加地基结构的复杂性,导致出现地质结构中混杂多种成分土壤的问题,且不同成分土壤排布深度存在差异,容易影响不同土层的密度,使得土层承载力及性能数据出现不同程度的差异,会给地基带来不同影响。同时,在软土地基未得到有效处理的情况下,容易影响工程基础环节强度,会增加水利工程地面并不均匀沉降的发生概率。

1.2软土地基的强度较低

水利工程在民生发展中发挥着重要作用,是不可或缺的关键民生工程,同时,对于水利工程的质量及使用年限来说,有着严格要求,而受到工程使用环境等多种因素影响,容易使区域内的地基含水量增加,一定程度上增加了病害的发生概率,弱化了土壤结构的强度。如果软土地基得不到有效处理,则无法保证水利工程的稳定性,如水利工程投入使用的过程中,会出现变形及部分结构坍塌的情况,不利于发挥水利工程抗旱排涝的作用,还会缩短工程使用寿命,给居民的人身财产安全带来威胁。

2.水利施工中的关键软土地基处理技术

2.1排水固结法的应用要求与要点

排水固结法在水利工程建设施工中得到广泛应用,属于软土地基处理技术中的关键技术之一,运用此项技术可达到有效改善地基强度的目的,还能减少地基沉降的情况,使得地基的稳定性得到保证,可在处理含水量高的软土地基的过程中收获理想效果。运用排水固结法能针对软土地基增加加压及排水系统,可围绕地基进行加压的方式较多,常见的有超载预压法、降水预压法及真空预压法。施工人员应结合工程设计要求及实际情况合理选择施工方式,明确不同施工加压方式的应用优势,坚持适用性原则,强化加压技术的匹配性,有助于提高施工质效。

2.2化学固结法的应用要求与要点

与排水固结法相比,化学固结法的成本投入相对较高,但通常可获得相对较为理想的处理效果。工程施工作业的过程中,如果采用传统的经济型处理方式无法获得良好的处理成效,则采用化学固结法。尤其在现代化发展环境下,各类新型材料层出不穷,依托新型材料能有效提高地基稳定性,常见化学固结法包含高压喷浆法、深层搅拌法及灌浆法等,无论采用哪种处理方式,均需满足工程设计要求,从提高施工质量及控制工程造价的角度出发进行选择。

2.3灌浆处理法的应用要求与要点

灌浆处理法在水利工程中的软土地基处理中利用率较高,此种方式有着广泛应用,立足灌浆方式层面进行分析,主要有渗入型注浆法、水泥搅拌法及劈裂灌浆法等。不同的灌浆方式适合的软土地基类型也各有不同,其中水泥搅拌法能适用于大多数常见的软土地基,并且经济性较好,该方式是将水泥泥浆和地基软土进行充分地搅拌,使其共同凝结形成水泥块,固化后的水泥能有效排除软土层中的水分,优化软土结构的稳定性,提高软土结构的承载能力;硅化注浆法是将以硅酸钠为主的混合液注入到软土地基内部结构中,使其形成固态结石,从而强化软土地基的密实度和承载能力等;渗入型注浆法多在软土地基有较多缝隙时使用,能在不破坏地基原有结构的情况下加强地基的综合性能;劈裂灌浆法则是对原有结构进行了大规模的改变,将水泥浆液灌入到人为劈出的缝隙中,从而加强地基强度。在施工开始前,应先对施工现场进行充分勘察,结合勘察结果合理的选择、配置不同强度的固化剂,并且根据软土地基特点选择合适的注浆方式,在施工中应对灌浆压力和单次注浆量进行严格的控制,确保固化剂的填充效果均匀密实,能有效改善地基强度和承载能力,从而使水利工程的基础结构具有更强的耐久性和安全性。

2.4换填处理法的应用要求与要点

该种施工技术具有施工方式简便、处理成本低的特点,多应用在软土底层较为稀薄的情况中,技术原理是先将软土地基中强度较差的粉质黏土清除,然后回填强度较高、密实度较大、承载能力较强的砂石、素土等,最高效地实现加强地基强度的目的。该软土地基处理基础对技术的要求不是很高,主要在于回填材料的选择和填层的辐射处理,选择的回填材料应具有较大的压密性,并且具有较强的透水性。若条件允许,可就地取材,应用施工环境周围合适的灰土、砂石等材料进行回填,不仅能保证地基处理质量,还能最大程度地节省施工成本。另外,也应严格把控分层压实施工的质量,科学的设置单层回填材料的厚度,应用合适的碾压设备对地基进行压实处理,每层完成碾压作业后,应对其平整度和压实度进行验收,确保每层的施工质量都符合作业要求,提高换填部分的强度,进而提升施工环境的整体强度。为有效规避冻胀土、空隙性等问题,应做好排水、清除杂质等工作,避免地基被冻伤。

结语:软土地基在水利工程施工作业中较为常见,此种地基类型直接影响水利工程施工质效,为保证施工进度及满足工程设计要求,应结合实际合理选择软土地基处理方法,可减少给工程稳定性带来的不良影响。通过了解及掌握不同软土地基处理技术的应用要点及具体操作要求,能强化工程施工作业的实效性与可靠性,让水利工程的稳定性及安全性得到保证,为民生发展提供坚实基础,使社会发展建设拥有良好的民生保障。

参考文献:

[1]魏明巍.水利工程施工中软土地基处理的方法探讨[J].科学技术创新,2020,(07):138-139.

[2]王成.试论水利工程施工中软土地基处理技术分析[J].中国高新区,2018,(04):155-155.