前言:近年来,随着社会经济的迅猛发展,水利行业也获得了极大进步,而软基基础是整个水利工程建设中经常遇到的地质问题,其具有承载能力不足的特点,若是不采取有效的措施进行处理,那么就很有可能会给后续的施工作业造成严重影响,更有甚者还会导致不可估量的安全事故。实际在进行软基基础的处理过程中,要加强对相关技术的应用,最大限度的保证工程施工效果。
1、水利工程中应用软土地基处理技术的意义
软土地基具有较强的触变性,在水利工程施工环节,通常处于固态,如果荷载超过自身负荷,土质由原来的固态变为液态。软土地基的渗透性也比较突出,特别是在水利工程施工环节,软土地基含水量过高,地基泥土容易形成泥浆,增加地基排水难度,使得水利工程项目中的安全隐患不断增多。通过分析水利工程施工中软基处理技术,避免了地基中的大裂缝,增强了工程地基承载力。
同时,水利工程中的软土地基由分散颗粒与细微颗粒组成,两种不同的颗粒密度不同,在相同的受力条件下,其沉降量也不同,特别容易引发地基沉降不均匀现象,使得水利工程地基出现大面积裂缝,如果情况严重,还会对工程项目的主体结构产生破坏作用。通过对水利工程项目软土地基进行科学处理,能够增强地基稳定性,延长水利工程的运行时间。
2、水利工程施工中软基基础所带来的危害
2.1增加了建设施工的难度
在软基基础上进行水利工程建设的过程中,最大的问题就是施工难度极高。大部分的软基都是由高水泥砂与砾石组合而成,这样的土质条件在很大程度上增加了施工难度,其一,因为软基本身不具备足够的支护能力,所以在开挖环节很容易引发坍塌现象;其二,在实际的加工过程中不确定因素很多,这就使得在开展软基基础施工作业时,会增加更多的资金投入,因此很多工程施工都会有意识的远离这种土基区域。除此之外,在对水利工程进行布局时,要考虑很多因素与条件,再加上地质问题很难得到改变,这就意味着需要在具体的施工中,高度重视软基施工,找到有效的解决措施。
2.2沉降频率高
水利工程建设周期较长,而软基基础又具有较强的压缩性,部分软基基础在建设之后也一直处于不明显的沉降状态中,此外本身软基基础的强度就较低,土壤承载力有限,随着工程推进,在软基基础上部荷载、外部荷载的共同作用之下,软基基础承受压力不断地增加,将无法承受水利工程建筑结构的自重,沉降速度也会越来越快,当沉降值超出工程安全标准就会出现倾斜、失稳以及坍塌等问题,从而严重影响水利工程的建设质量以及进度,威胁水利工程建筑结构的稳定性。
2.3透水性差
软土地基的抗剪强度低于20kPa,其透水性不高,垂直方向的水渗透系数在10-8-6cm/s,地基排水性能极差,其中的孔隙水压力较大,对地质沉降有很大影响,其上的建筑物沉降需要的时间相对于其他土质来说也比较长。
3、水利工程施工中软基基础处理技术
3.1加载预压技术
加载预压技术主要是在进行水利施工建设之前,对软土地基进行预压负载,进行压密和固结处理,让软土地基的土层结构产生变化,提高其土质强度。在将预压负载力卸下后,在进行水利工程施工建设,施工完成后,一般情况下地基都不会再出现位移变形,土层的稳定性也比较好,承载能力也得到了很大的提升。预压负载也可以利用建筑物本身的重量,如果土层的渗水性能非常差,可以使用塑料排水板、袋装砂井、普通砂井等方式在地基中设置垂直排水路径,与缩短土层排水的距离,加快其排水固结的速度。加载预压技术能够在粉土、泥炭土、杂填土、软粘土以及冲填土等地基上运用,一般垫层材料选用渗水系数较高、级配较好、含泥量比较少的中粗砂较为合适,垂直排水路径砂井法所使用的砂也需要使用同种类别的砂,塑料配水板法粗腰使用塑料排水带进行排水,袋装砂井法则需要事要使用聚丙烯有机物。
3.2化学固结法
水利施工中常用的化学固结法有深层搅拌、高压喷射和灌浆法三种方式,其中灌浆法主要是将固化浆液利用液压、电化学或气压等方式注入孔隙及裂缝内,从而改善软基力学性能;深层搅拌法属于工程实践中软基处理的常见方式,主要通过添加固化剂固化软基,终提升地基强度。实质上,这些方法都是将地基深处的软土与水泥、石灰等固化材料黏合,从而达到提高软基承载能力和硬化深层软土的目的,最大限度的降低软基沉降。化学固结法较其其它施工方式,其综合成本较高。
3.3旋喷注浆法
旋喷注浆法是在水利工程的软基基础处理过程之中一种最为常见的方法,也是一种成本较低较为简便的处理方式。其主要的操作步骤就是将一定的浆液应用物理方式喷注到转机基础之中,从而达到使地软基基础固化的效果。根据浆液的性质不同,旋喷注浆法可以分为水泥旋喷注浆法和树脂旋喷注浆法。水泥旋喷注浆法的浆液主体的构造就是水泥浆和粘土浆,在喷注的过程之中采取的方法为定喷。树脂旋喷注浆法的浆液主体是聚氨胺醋类,在喷注的过程之中采取的方法为摆喷。在旋喷注浆法实施的过程之中,还有一项较为重要的措施,就是要注意喷浆过程之中的旋转速度。这样才能更好地保证软基基础在处理过后的质量。
3.4桩基法
软基基础处理方面,桩基法同样是一种十分有效且应用较为广泛的基础处理技术,尤其是在软土层较厚、面积较大的软基基础范围内,桩基法的应用优势十分突出。在当前的工程技术日益进步的情况下,桩基法在隧道软基基础加固处理中得到了十分有效的应用,技术可选择性较多,如果要达到总体目标,工程企业就需保障桩基础类型的合理性,碎石桩、水泥土搅拌桩等是传统的桩基础,这些技术在实施时的自动化程度偏低,质量控制难度较大,在当前的技术条件下,这些传统的桩基法已逐渐被淘汰,预应力管桩与钢筋混凝土管桩已经成为新的桩基技术,即使在一些比较特殊的施工条件下,这些桩基技术同样可有效提升软基基础加固处理效果。比如,在软土层较厚、淤泥偏多的软基基础处理时,冲钻孔灌注桩、沉管灌注桩技术能达到预期的施工目标。
3.5深层搅拌桩技术
常见的用于深层搅拌桩施工技术的固结剂为水泥,通过使用深层搅拌机能够完成对地基深处软土的搅拌工作,以有效增强地基的整体性及稳定性,从而达到提升地基强度的目的。施工人员在实施软土地基施工作业的过程中,可依据上部结构的需要获取不同的加固土体。加固后土体的常见形式有柱和壁形式。在天然地基的情况下,使加固土体有效结合,能够得到复合地基,从而强化地基的稳定性。此外,深层搅拌桩技术还具有施工高效、操作简单及施工成本较低等多方面的优势。
3.6换填法
换填法也在当前应用比较广泛的一种软基基础处理方法,这种方法的全名为更换填充法。使用这种方法对软基基础进行处理的时候,要先把软基基础中的不符合施工要求的土壤进行铲除,然后使用一些承载荷载能力比较强的填料对其进行填充,通过这样的方式,来实现高效的软基基础处理。在施工的过程中,必须要对软土层进行完全的排除,而且要在填料填充完成以后要做好压实工作,填料在选择上,通常要选用卵石、粗砂等大颗粒的填料,这样不仅可以提升软基基础的抗荷载能力,还能提升基础的排水性。
结束语:综上所述,水利工程中的软土地基施工技术人员务必对其进行严格治理,促进软土地基强度、承载能力的有效提高,有效减少水利工程施工中的潜在隐患。此外,施工技术人员需继续钻研软土地基的相关处理技术,研发出效果更好的软土地基处理法,进一步推动软土地基的优化改良,为我国水利工程的发展打下夯实稳定的基础,不断推动我国的经济发展。
参考文献
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