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水利施工中軟地基處理技術的應用

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水利施工中軟地基處理技術的應用

一、軟土地基處理原則

水利工程建設中,處理軟土地基施工時,要采取預防為主、綜合防治的原則。在施工中,對軟土的控制主要表現(xiàn)為兩種方法:預防性控制與修復性控制。前者是通過保護軟土地基來控制地基質(zhì)量下降的速度。若及時采用該辦法,軟土在受到外界施加的壓力后,可以有效減緩地基遭受損害的速度。后者是對破損的特定土層采用技術手段進行的修復性處理,可以提高軟土地基的質(zhì)量。在水利工程建設中,軟土基層施工耗費的資金成本是極其巨大的,為了降低資金成本,提高工程質(zhì)量,眾多國家與水利部門都開始進行軟土基層施工技術的研究,并取得了一定的成果。但針對施工中出現(xiàn)的情況進行修復性處理是無法從根本上解決題的。因此,在水利工程建設中,要充分利用預防性技術,提高軟土基層的質(zhì)量。

二、軟土地基處理的技術方法

在水利工程建設中,面對施工地基的具體情況,并結合實際進行綜合分析,采用不同的處理措施,提高軟土基層的可靠性、堅固性與抗壓性。同時,由于環(huán)境因素的影響與差異,我國各地區(qū)的軟土性質(zhì)也具有不同的特點,相對應的也應該采取不同的措施辦法進行處理,并且水利工程的施工人員還應該結合實際環(huán)境與工程設計圖紙方案的要求,對軟土基層施工處理進行科學合理的安排,保障水利工程建設的進度與質(zhì)量。

2.1換土法

換土法,指在條件合適的情況下,挖掘排除軟土土層,然后使用性能穩(wěn)定、強度較高的水泥、碎石或土層進行填充,進而提高土層地基的強度與承載力。這種辦法直接、簡單,而且也最有效,廣泛應用于工程建設之中。該方法的優(yōu)點就在于操作簡單、成效快,但是也有著顯著的缺點,即很容易受到交通與地理環(huán)境的影響。如果置換的土層距離較遠,需要進行長途運輸,就會加大工程工作量與工程成本。所以,在使用換土法解決軟土基地問題前,要對周圍環(huán)境進行詳細的勘察,如果能夠就地取材,且較為經(jīng)濟方便,則應使用該辦法,但也要注意兩個問題:第一,為滿足水利工程的質(zhì)量要求,選用的置換土層為砂墊層、素土灰土墊層以及礦渣碎石墊層。工程施工單位要根據(jù)工程建設的具體情況進行相應選擇,從而保障能夠起到良好的效果。第二,在使用換土法處理軟土基層問題時,要進行分層夯實加固處理,保證置換土層地基的穩(wěn)定性與承載力。

2.2加筋法

加筋法是指在軟土土層中添加由鋼筋編織成的鋼筋網(wǎng),均勻分散軟土土層受到的壓力,提高軟土地基的承載力與穩(wěn)定性。這個辦法的效果很明顯,但是施工成本太高,不太適合沉積量相對較小的軟土土層。

2.3樁基法

樁基法是指在土層地基中設置樁體,利用樁體以及樁頂承重平臺形成一個相對獨立的施工基礎,減小工程建筑的沉降,提高工程施工的進度與質(zhì)量。工程建設施工技術發(fā)展到今天,樁基法通常采用的是預應力管與鋼筋混凝土樁。這些樁體能夠適應任何軟土地基,但是相對來說,施工成本較高。

2.4旋噴法

旋噴法是指通過使用旋噴機產(chǎn)生旋噴樁,對軟土土層進行加固處理的技術辦法。通過旋噴機高壓噴射,使水泥固化漿與軟土土體均勻混合,改變原有土體的組成結構,提高軟土的強度與承載力。與普通的軟土加固辦法相抵,旋噴法的效果要更好,形成的樁體穩(wěn)定性、前度、質(zhì)量等更好。但是也存在著一些缺點,其針對性較強,使用范圍較小,通常只能用于細沙土與軟粘土的軟體地基加固施工中,而有機成分含量相對較高的土層則不適用該方法,即使使用,帶來的效果也不會理想,影響整體工程的質(zhì)量。

2.5夯實加固法

利用相應的機器設備,對軟土土層進行夯實碾壓即為夯實加固法,這也是所有工程地基施工中重要工序。這種辦法的優(yōu)點在于使用的機器設備都是較為常見的,如推土機、壓路機等,所以不用再單獨劃撥資金購買設備,也不用添加材料,施工方便、成本較低,并且施工速度相對較快,效果也明顯;同時也可在施工中加入工程廢料,提高土體的強度與承載力,為水利工程建設夯實基礎。

2.6排水固結法

采取相應措施,排除軟土土體中的水分即為排水固結法。這種辦法主要有兩種形式:(1)對含水量相對較小的軟土,可以通過預熱處理,加速水分蒸發(fā),將水分排出土體,提高軟體地基的強度。這方式效果顯著,但是不適用于含水量較大的軟土土層。(2)可以在土層地基中加入排水管道,并利用機器設備對土層施加壓力,將水分“擠出來”,減小空隙比,提高軟土的固結效果與強度。這種形式需要注意兩點:即加壓系統(tǒng)用與排水系統(tǒng)的構建。加壓系統(tǒng)常見的是進行軟土預壓。在水利工程建設的準備期間,可以對土體預先施加壓力,提高土層的承載力與強度,施加的壓力通常等于或超過公路的承載力。對于淺土層或粘土較薄的情況可以采用單獨堆載施工的辦法。排水系統(tǒng)常見的形式為設置砂井與塑料排水板。就當前的技術手段來看,通常采用編織袋裝砂井,施工簡單,成本又低,而且排水效果較好。在土層中設置排水板,作為滲水通道,可以加速排除土體中的水分。

2.7化學固結法

化學固結法就是將化學試劑添加到軟土土體中,通過化學反應改變軟土性質(zhì),提高軟土強度與承載力的技術辦法。通常采用的化學試劑為氯化鈣與水玻璃溶劑,在與土體混合后形成膠凝物質(zhì),實現(xiàn)對土層的強化與加固,從而提升軟土的強度與承載力。

作者:許健 單位:阜陽市水利建筑安裝工程公司