王偉東
摘要:在進行水利工程的建設之時,往往會遇到軟土地基處理問題,由于軟土地基的強度低、壓縮性強、孔隙率高、含水量大,使得其承載力非常弱。假如在進行水利工程建設之時不對軟土地基實行有效處理,則必然會對工程建設的質量和安全性產生影響。本文就水利工程中軟土地基特點,大致介紹了一些處理的技術,以期為我國水利施工中的軟土地基處理提供可供參考的意見和建議。
關鍵詞:水利施工;軟土地基;處理技術
中圖分類號:TV551.4 文獻標識碼:B 文章編號:1674-3954(2013)21-0294-02
1 換填處理法
1.1 換填處理法技術特點
換填處理法指的是把基礎地面以下的不太深的范圍內的軟土層挖走,然后用質地更加堅硬、強度更加高、性能更加穩(wěn)定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填筑,同時以機械或者人工方法進行分層夯、壓、振動,讓它達到需要的密度,成為一個優(yōu)質的人工地基。當?shù)鼗能浫跬翆颖容^薄,并且上面部分的載荷不是很大的時候,也可以用人工或者機械的方法進行一些表層的壓、振動等系列的密實處理,一樣能夠獲得換填加固地基的效果。換填法適合淺層地基的處理,包括淤泥質土。雜填土?;靥钔恋鹊牡鼗幚恚€包括暗道、暗溝、暗塘等低洼區(qū)域的處理。換填法同樣適用于那些地域性的特殊土的處理。
1.2 換填處理法應用建議
為使水利工程建設施工需要得到滿足,通常情況下,換填土要有三層,包括砂與砂墊層、素土與灰土墊層、礦渣和碎石墊層。施工單位在對此種方法加以使用之時,應按照需求不同選擇相應的墊層材料,如此才能確保其起到要求效果。但在進行選擇時,無論選擇哪種材料,最終的目的都是為了使地基抗剪強度增大,使其壓縮性能降低,從而達到提升地基承載力的目的。值得關注的是,在對此種方法加以使用之時,通常會在填土層中留下一定空隙,為使地基強度增強就要對孔隙水采取排水舉措,從而達到防治低溫凍漲和加快固結的目的。除此之外,在實際施工中,還需按照工程大小、穩(wěn)定性、剛性要求的不同,將軟土地基的處理工作做好。
2 排水固結法
2.1 排水固結法技術特點
通過排水固結法對軟土地基進行處理能讓軟土地基里的水分排出,以便使超靜孔隙水壓以及孔隙比減小,從而使土體變形固結,讓土體的沉降速率可以提前完成,通過使土體的抗剪強度和有效應力提升,最終達到提升地基承載力的目的。排水固結法包括:真空預壓法、電滲排水法、砂井法、堆載預壓法。
對軟粘土地基可以使用排水固結法里面的堆載預壓法,但它所需的工程期限較長,在修建建筑物之前,對填土材料、砂石進行加載預壓,從而使軟粘土地基沉降得以完成,快速固結穩(wěn)定軟粘土地基,在撤除荷載之后再修筑建筑物。在實行堆載預壓法之時,需將加載的速度控制好,進行分級加載,從而避免預壓導致地基欠缺穩(wěn)定性。
對透水性很低的軟粘土便可使用砂井法,此法運用地基成孔來灌注砂土,將砂墊層或砂溝鋪設在砂井上從而對排水管進行固結,通過提升排水速度讓地基能穩(wěn)定牢固。因為砂井法的用料省、連續(xù)性好以及施工方便等特點,使得它被人們廣泛的應用于軟土地基的處理中。
對不含透水層的軟粘土地基,可使用真空預壓法,它通過先將砂井鋪設在軟土地基里,然后再在地面上鋪設砂層,接著蓋上一層密封膜讓大氣和砂層隔絕,再用真空裝置將砂層里的氣體抽出,從而形成負壓,如此一來,水便會從土體中流出,從而使土體固結。
電滲法是指將有電流通過的金屬電極通入土體中,讓土中的水分可以流進陰極,從而形成電滲。當水從陰極流出之后,土里的孔隙水便會減少,土體的應力便會增加,此時承載力也會隨著土體的滲透固結而相應的提高。此法被廣泛的應用在那些地下水位低、粘性低的軟土地基中。
2.2 排水固結法應用建議
相比于換填處理法來說,排水固結法的應用方式還是挺復雜的,在對其加以具體運用之時,一定要對排水固結法的要求和特點加以注意。在具體運用之時,需注意如下幾點:①在對堆載預壓法進行使用之時,不僅需要通過建筑物自重來達到加壓的目的,同時還可在施工之時采取預壓措施,此外,還可通過部分超載預壓形式來進行排水固結,但具體使用何種形式還要根據固結值和殘余沉降量來決定。⑦在對真空預壓法加以使用之時,一定要確保真空預壓邊緣比建筑物基礎大,如此一來,在進行預壓之時,每邊增加量要大于3m,要想使預壓效果達到就要增大預壓的壓力,與此同時,因為密封模大小會對真空預壓效果產生可直接影響,因此在使用中一定要使真空度盡可能的增大,如此才能確保排水固結效果。③在地下水含量小的軟土地基加以處理之時,可以使用降水預壓法,當然使用此法便需要施工前對地質勘查數(shù)據加以收集,如此才能確保制定出來的降水預壓方細致可靠,從而使排水固結時效性得以增強。
3 化學固結法
3.1 化學固結法特點
在建筑工程中使用化學固結法是指通過在各種作用力之下?lián)竭M水泥、石灰和水泥砂漿等化學材料,以此達到對軟土進行固結的目的,從而形成復合地基,讓地基整體強度以及地基承載力得以提高?;瘜W固結法包括灌漿法、水泥土攪拌法、高壓旋噴注漿法三種。
所謂的灌漿法實質是對氣壓、液壓或電化學原理加以應用,將某些能固化的漿液注入天然以及人為的裂縫或孔隙土石體中,讓土石體能充分固結,從而使地基沉陷程度得以減少,使地基承載力得以提高。對含水量較高的軟土地基來說,此法還能起到防滲、堵漏的功效。通常情況下,建筑企業(yè)會將灌漿法在粘土地基、砂土地基、巖基加固中使用。
水泥土攪拌法能將水泥和原有基土強行通過攪拌機攪拌在一起,讓它們產生物理化學反應,從而形成加固體,以此來使地基強度提升。此種攪拌法的加固深度能保持在5m,在使用此法之前,應對土質采取配比強度試驗,從而將最佳水泥摻和量加以確定。此法被廣泛的應用在含水量高、沉積厚度達、抗剪性低的軟土地基里。
高壓旋噴注漿法具體工藝如下:先利用鉆機造孔,再把帶有噴頭的灌漿管下放至預定的地基位置,接著在高壓噴射設備的作用下獲得高能量、高速度的液流,從而沖擊、切割土體,讓土體與漿液可以充分混合,并在地基中形成質地均勻、密實連續(xù)的板墻或柱樁等凝結體,從而達到防滲和加固地基的目的。
3.2 化學固結法應用建議
通過化學處理形式使地基承載力和硬度增強,以此減少沉降量,從而達到軟基處理的目的,此種形式能使處理之后地基邊坡穩(wěn)定性得到很好的保障。在對其進行具體應用之時,作為施工單位應對地基和水泥之間的化學反應加以控制,并對相關的物理加固舉措加以管理,從而確保處理之后地基固化的速度加快。在對灌漿法加以使用之時,一定要卻把漿液均勻的分布在軟土中,如此才能確保地基的處理效果。在運用高壓噴射漿法之時,一定要對壓力大小加以注意,盡可能的避免在施工之時出現(xiàn)不均勻沉降和起包的問題。在對深層攪拌法加以使用之時,選取的攪拌機械一定要適合,與此同時,還需對攪拌的均勻性和時間加以關注。
4 結語
綜上所述,在進行水利工程的建設之時,有非常多樣的軟土地基處理形式,作為施工單位一定要根據施工中的實際狀況對各種方式進行合理選擇,從而使軟土地基處理的效果得到有效保證。
參考文獻
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