■成傳華 ■遠(yuǎn)海建工(集團(tuán))有限公司,重慶 400020
地基處理作為水利工程施工中相對(duì)重要的環(huán)節(jié),其施工質(zhì)量關(guān)系著整體工程的質(zhì)量。因此,地基處理工作開展前,需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地形情況進(jìn)行全面的檢測(cè)和考察,充分了解地形特征,結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計(jì)方案和管理措施。軟土地基因其低強(qiáng)度、高壓縮性與大孔隙、高含水量等特征,使得地基設(shè)計(jì)和施工都存在很多難點(diǎn),對(duì)施工技術(shù)和施工管理提出了很高的要求。對(duì)于整個(gè)水利工程而言,遇到軟土地基,一旦處理不當(dāng),由于其承載能力較弱,很可能造成結(jié)構(gòu)變形,樁基斷裂等問題,更可能威脅整個(gè)工程的安全,嚴(yán)重的可能導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通常,由于天然軟土的結(jié)構(gòu)特征比較特殊,無法滿足建筑物結(jié)構(gòu)所需要的地基強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn),因此達(dá)不到建筑物的正常使用要求。
我國(guó)的施工行業(yè)規(guī)范中指出軟土地基就是可壓縮量較高且強(qiáng)度比較低的軟弱土層,通常在軟土地基中,有含量豐富的有機(jī)物質(zhì),其含水量也相對(duì)比較高,質(zhì)地松軟,土壤之間的空隙很大。所以,軟土地基的承受力就相對(duì)較小,一旦受到高強(qiáng)度壓力就容易產(chǎn)生變形。在軟土上進(jìn)行水利施工只是有害而無利的,如果施工遇到大量的軟土,將會(huì)給后期的各項(xiàng)施工帶來更大的困難,更會(huì)拖延工期,降低工程效率。
此外,因軟土層空隙較大,含水量高,如果經(jīng)過陽光暴曬,將迅速失去水分凝結(jié)成疏松的土質(zhì),而疏松的土質(zhì)本身流變性和觸變性比較大,如果作為水利工程地基,將無法滿足承重。另由于軟土地基的土質(zhì)區(qū)別于其他土質(zhì),其高壓縮性就會(huì)導(dǎo)致地基快速沉降。其沉降速度是隨著上層建筑的總體質(zhì)量增加而加快的。軟土可能由多種土質(zhì)構(gòu)成,不同的土質(zhì)其密封度、硬度和強(qiáng)度都不同,因此軟土地基受力不同時(shí),極易發(fā)生建筑崩塌、塌陷的現(xiàn)象。
在水利工程軟土地基施工前,必須對(duì)各項(xiàng)施工設(shè)備進(jìn)行檢修,保證設(shè)備的安全性和功能性;其次,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面的清理工作,清除雜質(zhì)和不相關(guān)材料,給施工順利進(jìn)行提供良好的環(huán)境;最后,施工前還要進(jìn)行最后的材料檢查,以保證施工材料的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而提高工程施工質(zhì)量。
實(shí)際的施工過程中,對(duì)于軟土地基施工一定要注意相關(guān)事項(xiàng),嚴(yán)格的按照施工工序進(jìn)行操作,同時(shí)做好相關(guān)安全防護(hù),不斷加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的定期維護(hù),以保證設(shè)備的正常使用,另外,還應(yīng)根據(jù)水利工程的相關(guān)級(jí)別,針對(duì)其用途和規(guī)劃,優(yōu)先選取性價(jià)比最高的方案進(jìn)行施工。目前,我國(guó)的水利工程一般是按照用途的不同來區(qū)分等級(jí),所以對(duì)其施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了定制。比較小型的水利工程中,因起對(duì)質(zhì)量的要求不是特別高,但還是要充分考慮到工程的造價(jià)與質(zhì)量之間的關(guān)系,選擇性價(jià)比高的軟土地基處理方案。
施工時(shí)間限制和施工環(huán)境也是水利工程軟土地基施工需要注意的因素。實(shí)際的處理過程中,必須注重整個(gè)工程的工期,最好根據(jù)工期來制定合理的處理方式。處理地基的實(shí)踐設(shè)計(jì)要充分考慮到建造時(shí)間、軟土地基加固的時(shí)間,采取科學(xué)、合理的處理措施,確保規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成地基處理作業(yè)。地基處理對(duì)于施工環(huán)境的要求上,必須全面考慮到不同的施工環(huán)境和施工標(biāo)準(zhǔn),保證因地制宜來選擇處理地基的方式、恰當(dāng)選擇施工方案,進(jìn)一步確保處理質(zhì)量。
前面提到,軟土地基本身的可壓縮量比較高,一旦遇到外界的壓力,便會(huì)出現(xiàn)較大的壓縮量。一般來說,我們見到的軟土基本是由淤泥或者類似淤泥的土質(zhì)組成,其承載能力很弱,相對(duì)于水利工程來說,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足承載要求。因此,采取有效的技術(shù)措施,有效提高水利工程軟土地基承載能力是目前需要熱切關(guān)注的問題。通常用來處理軟土地基的方法主要分為以下幾種:(1)換填管理法。軟土地基處理方式中常用的方法就是換填管理法,其主要原理就是將軟土地基中的土質(zhì)用符合施工要求的物料來替換,使得地基內(nèi)條件滿足水利工程的基本設(shè)計(jì)要求。采用換填管理時(shí),首先用大型的機(jī)械設(shè)備將地基中不符合要求的土質(zhì)挖出,根據(jù)水利工程的等級(jí)要求,填入相應(yīng)、恰當(dāng)?shù)姆弦蟮耐临|(zhì),并進(jìn)行相應(yīng)的夯實(shí)、碾壓操作,確保土質(zhì)的硬度。通常這種填充多為碎石、粗砂以及鵝卵石等材料組成,為保證填充材料的穩(wěn)固性,一般填充要分為多層進(jìn)行操作,對(duì)每一層的填充都要保證壓實(shí)、縫隙度和含水量控制符合標(biāo)準(zhǔn),確保土質(zhì)結(jié)構(gòu)的同時(shí),提高承載能力。(2)排水砂墊層法。常用的軟土地基處理方法中,排水砂墊層也是關(guān)鍵的方法之一。目前,排水砂墊層經(jīng)常被用在含水量相對(duì)大的淤泥性質(zhì)黏土中。其原理是通過對(duì)土質(zhì)進(jìn)行排水操作,增加土壤的強(qiáng)度、同時(shí)減緩?fù)临|(zhì)的壓縮性,直到土質(zhì)滿足工程要求。砂墊層的操作方式如下,首先,在地基底部填充上一層高滲水性質(zhì)的砂墊層,伴隨施工的工序進(jìn)度,含水量高的軟土層會(huì)受到更多的壓力,土質(zhì)中的水分被擠壓出來,再通過砂墊層被滲透出去,等到工程完成后,地基的強(qiáng)度也能基本達(dá)到設(shè)計(jì)要求。另外,砂墊層法不僅能排水還能有效地防止地下水反滲,前提是在砂墊層上鋪設(shè)一層隔水的黏土層。(3)化學(xué)固結(jié)法。如果傳統(tǒng)的地基處理方式不起作用,那么可以采取化學(xué)固結(jié)法進(jìn)行處理。所謂化學(xué)固結(jié)法,實(shí)質(zhì)就是指用一定的化學(xué)材料,對(duì)軟土地基進(jìn)行填充、改造等措施,達(dá)到加強(qiáng)地基強(qiáng)度、減緩壓縮性、提高承載力的目標(biāo)。在水利工程的軟土地基處理中,常用的化學(xué)固結(jié)法主要有灌漿法、人工合成材料加筋加固法、硅化加固法以及深層攪拌法等,針對(duì)不同地形、不同要求的地基采用合理的處理方式,在達(dá)到這些要求后,進(jìn)而就能滿足水利工程的地基要求,為提升工程質(zhì)量打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。(4)物理旋噴法。物理旋噴法的工作原理就是將噴頭深入軟土地基的底部,逐漸上升的過程中,通過機(jī)械的高速旋噴將混合加固物噴出,形成旋噴樁,這種方式可以有效的提高軟土的切向硬度,防止地基發(fā)生橫向扭動(dòng)。
總之,對(duì)于水利施工中軟土地基的處理方式有很多,只要針對(duì)不同地質(zhì)、不同工程要求,結(jié)合實(shí)際采取合理的處理方法,全面考慮各環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題,不斷積累經(jīng)驗(yàn),為未來的軟土地基處理提供幫助。
[1]孫國(guó)靜,王寒芳,趙攀.對(duì)水利施工中軟土地基的處理技術(shù)分析[J].河南科技,2013,03∶105.
[2]代建兵.水利施工中軟土地基處理技術(shù)[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2013,08∶223 -224.
[3]徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].中國(guó)水運(yùn)(下半月),2013,10∶213 -214+244.
[4]鄒岫樺,王雷.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].科技與企業(yè),2012,21∶198.