水利工程施工中软土地基的处理方法
张政
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张政,. 水利工程施工中软土地基的处理方法[J]. 水资源研究进展,2021.4. DOI:10.12721/ccn.2021.157035.
摘要:
地基是水利工程的基础结构,该结构的建设质量直接影响工程整体的安全性和稳定性,由于水利工程施工环境的特殊性,经常会遇到软土地基。这类地基的流动性比较大,强度质量不达标,在外力作用下容易出现压缩、变形的现象,必须要经过强化处理后才能进行工程建设,这是水利工程施工中需要加强重视的内容。为了保证软土地基的各项性能达标,要使用多种有效的处理方法对地基进行加固,防止水利工程在投入使用过程中出现溃坝或者塌陷等问题。
关键词: 水利工程施工;软土地基;处理方法
DOI:10.12721/ccn.2021.157035
基金资助:

水利工程施工中的软土地基若没有进行科学处理则会埋下一定安全隐患,影响工程的正常运行,同时也会缩短工程的使用寿命。软土地基处理方法比较多,如排水固结法、换填法、化学加固法、灌浆法以及预压法等,每种方法都有其各自的应用特点,可以结合水利工程施工现场的实际情况进行合理选择,在进行软土地基处理时需要注意的内容也比较多,只有实现科学规范作业才保证水利工程地基的处理效果。

1.软土地基的特点

1.1含水量高

软土地基具有非常高的含水量,这些水分会给地基的稳定性带来影响。

1.2压缩性

从软土地基的压缩曲线变化趋势中可知,该曲线在压缩初期较为平缓,压缩性并不突出 。但随着时间的推移,会在某一压力点呈明显下降趋势,进而出现下降点。在特定的压力范围内,软土地基压缩曲线斜率变化较大,客观说明了其具有一定的压缩性。

1.3孔隙大、灵敏度高及透水性差

相较于普通的地基土壤,软土地基的孔隙更大,且含水量更高。因此,软土颗粒之间很可能出现胶结问题,影响地基的稳定性。软土地基的灵敏度也非常高,当外界作用力影响其结构时,地基强度会大大降低,使上方建筑物出现不均匀沉降问题。此外,软土地基的透水性非常差,在实际施工时具有很大的施工风险,安全隐患较多。

2.水利工程施工中软土地基的处理方法

2.1 排水固结法

这种方法主要是通过减少软土地基含水量的方式来增强土体之间的密实度,从而起到稳定加固的作用,这是目前水利工程软土地基处理中比较常用的一种方法,这种方法的施工方式比较多如水管抽取和砂井排水等,能够取得良好的应用效果。但是排水固结法也存在一定的缺陷,会对周围土层质量造成一定影响,导致土体疏松,所以在实际应用这种方法时要做到规范化操作。

2.2换填法

换填法指的是先将地基表面下的那一层较为松软的土层刨挖出来,然后再把强度较好的其他施工材料铺在上面,从而使地基更加坚固,在实际操作时有人工作业和机械作业两种施工方式。施工人员在进行填料铺设时,要依据实际地形情况和作业条件。此外,在压实作业时要注意新填的料不会从别的地方挤出来。

2.3化学加固法

化学加固法就是通过各种化学药剂的作用使土层之间发生化学反应,进而使地基的土层在耐压性能上得到巨大提升,但是使用化学药剂会对周围的土壤造成严重破坏,甚至威胁周边生态环境。因此,在使用时一定要严格控制其用量,并且尽可能不使用该方法。相关项目负责人和施工监督人员应在施工作业中起到管理监督作用,以防出现人员伤亡事故。

2.4预压法

预压法是预先施加一定静荷载在拟建构造物的地基上,待地基土压密后再将荷载卸除的一种压实方法,可以有效地减少构造物建成后的沉降量与提高软弱地基的承载力。首先,在预压过程中,预先加压软土地基,顺利完成大部分沉降,同时提高一定的地基强度。真空预压是预压法中的一种,将大气压作为预压荷载,进行地基土抽气,在土中形成一定的真空度,实现大气压力与真空压力的差值作用后,抽出土中一部分水,从而使地基土固结加固;堆载预压是一种通过堆放重物(水、土、砂、石等)在地基上的预压方式。通常在前一级荷载作用下地基基本固结后,再施加下一级荷载,直至达到设计荷载为止,以达到防止堆载时压坏地基的效果。

2.5灌浆法

在水利施工中软土地基处理过程中,采用填充、渗透和挤密等方式通过注浆管将浆液匀称地注入地层中,以排走土体颗粒间或岩石裂隙中的水气,这样可以在硬化以后形成一个防水性能高和化学稳定性良好的结石体,具有减少地基沉陷,提高地基承载力的作用。灌浆法又分为渗透灌浆、充填灌浆、挤密灌浆、劈裂灌浆及电动化学灌浆。运用灌浆法时应注意的是必须均匀地将浆液注入到软土中,这样才能保证处理好地基。例如,在水分含量过高的软土地基中使用灌浆法既可以加强地基承载力,又可以堵漏和防止渗水。

3.水利工程施工中软土地基处理注意事项

3.1做好前期准备工作

对软土地基进行加固处理之前还需要了解水利工程施工现场的实际情况,要安排专门工作人员对整个施工区域的实际情况进行全面勘察,要了解每个位置的具体情况,只有熟悉现场环境后才能在做好施工规划,让施工技术得到有效落实。施工过程中使用的机械设备和材料工具等都需要放置在安全的位置,不能随意堆放影响后续施工。同时也要做好现场清理工作,保证干净整洁,消除施工期间现场因素的影响。

3.2实现规范化作业

在不同的施工作业条件下对施工要求也有所不同,难度系数也存在一定差异,这也是影响工程建设质量的重要因素。那么对软土地基进行施工处理时一定要结合实际情况对技术方法进行优化和改进,使其与现实情况相适应,这样才能保证软土地基处理效果。

3.3 重视施工质量控制工作

要想保证水利工程软土地基施工质量达标,在实际施工操作过程中要注重全过程的监督和管控,确保能够严格按照相关流程进行施工,让施工工艺得到充分落实,保证施工质量满足设计要求。

3.4控制项目工期

软土地基处理施工属于一项较为复杂的工作,要想在施工工期内完成工程建设,一定要设计合理的施工方案,并在实施过程中根据施工情况进行优化和完善,对施工进度进行调整和工作,在施工质量达标的同时尽可能的缩短施工处理时间。

结语:软土地基处理直接影响着工程质量和工程效益,相关技术人员以及施工人员必须要根据工程的施工要求以及软土地基性质,合理选择软土地基处理技术,保障水利工程整体施工质量,进一步促进我国水利工程建设行业的健康发展。

参考文献:

[1]王显,朱俊贤.水利工程施工中软土地基处理方法研究[J].城市建设理论研究:电子版,2015,(25):1583-1584.

[2]张继业.水利工程施工中软土地基处理的方法[J].建筑工程技术与设计,2015,(25):1182,1167.

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