文/李恩周 薊州區(qū)水務(wù)局 天津 301900
軟土的土質(zhì)較為疏松,所以軟土地基的強(qiáng)度較低。這就造成了施工過程的困難,很容易因地基強(qiáng)度過低而無法承受工程的壓力,進(jìn)而出現(xiàn)塌陷和崩裂的現(xiàn)象。
軟土地基的透水性較差,這和其組成成分有關(guān),淤泥質(zhì)的粘土造成了排水的困難,大量積水影響和工程建設(shè)的質(zhì)量。
軟土地基的壓縮量較大,這就給施工帶來了較大的不變。因?yàn)殡S著施工的進(jìn)行,工程的重量不斷加大,地基塌陷的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。
軟土地基的壓縮性很強(qiáng),隨著施工增加工程的重量,軟土地基的沉降速度也會(huì)加快。
軟土地基有的分布不均勻性很大,其內(nèi)部有著多種土質(zhì),不同土質(zhì)的硬度和強(qiáng)度等都不同。所以,在軟土地基上的施工,很容易因?yàn)榈鼗氖芰Σ痪l(fā)塌陷等問題。
換填墊層法就是把地基下層較潮濕、松軟的土層范圍清除,再應(yīng)用能抵抗永久變形、性能較穩(wěn)定的材料進(jìn)行換填,換填后進(jìn)一步進(jìn)行壓實(shí)。在進(jìn)行施工時(shí),可應(yīng)用碎石、水利碎渣等材料實(shí)施墊層換填;對軟土地基應(yīng)用砂石實(shí)施墊層,可以有效增強(qiáng)水利工程軟土地基負(fù)荷能力,還可以促使軟土水分?jǐn)D壓排出,形成凝固狀,是處理暗穴的最佳材料。應(yīng)用碎石土進(jìn)行墊層,應(yīng)對碾壓密實(shí)度、厚度進(jìn)行把握;換填墊層法具有工期短、造價(jià)低廉以及操作簡單等特點(diǎn),在水利施工過程中得到廣泛應(yīng)用。
在工程施工過程中,針對軟土基礎(chǔ)的施工,還經(jīng)常應(yīng)用強(qiáng)夯的施工方法進(jìn)行施工處理。在應(yīng)用這種施工方法的過程中,通常使用 80kN 的施工夯錘進(jìn)行施工。將夯錘吊起在6~30m高度范圍內(nèi)進(jìn)行錘體的自由下落,通過重復(fù)不斷的自由下落施工來對軟土基礎(chǔ)進(jìn)行夯實(shí)。強(qiáng)夯施工法最主要的應(yīng)用施工環(huán)境就是工程基礎(chǔ)有大量的河流沖擊或者是濱海沉積;還有一種環(huán)境就是軟土中有大量的換土或者是粉土以及雜填土等土質(zhì)時(shí);上述幾種工程施工環(huán)境在應(yīng)用強(qiáng)夯施工法時(shí),施工效果都較為明顯,質(zhì)量都較為優(yōu)良。
在水利工程施工中軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)中,加載法的目的在于對地基施加過量的荷載,從而加速地基下沉,增加軟土地基的整體強(qiáng)度。該基礎(chǔ)處理技術(shù)主要通過增加應(yīng)力降低軟土地基中的水分,減少土壤空隙,提高地基的總壓。加載法分為大氣加壓法和預(yù)壓加載法兩種。其中大氣加壓法是通過豎井降低軟土地基中的含水量,在土層表面鋪設(shè)沙土形成真空環(huán)境,由大氣壓力進(jìn)行加載;而預(yù)壓加載法是指在軟土地基穩(wěn)定的情況下,通過增加荷載進(jìn)行預(yù)壓。使用加載法需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況,綜合比選多方案后確定是否采用。
化學(xué)固結(jié)法包括灌漿法、深層攪拌法及高壓噴射注漿法3種。灌漿法是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理,把某些能固化的漿液注入天然和人為的裂縫或孔隙,以改善軟土地基的物理力學(xué)性質(zhì)。深層攪拌法就是軟土地基中攪拌摻入各類固化劑,使軟土固化,深層攪拌法也是一種通用的地基加固方法。這3種方法本質(zhì)上都是利用石灰、水泥等材料作為固化劑與地基深處的軟土進(jìn)行粘合,使得深層的軟土硬化,加強(qiáng)軟土地基的承載能力,減少軟土地基的沉降,提高整個(gè)軟土地基的承載能力。與其他的施工方式相比,化學(xué)固結(jié)法的施工成本相對較高。
樁基法的適用條件是:軟土地基土層較厚,并且對其進(jìn)行大面積、大范圍的清理十分不容易時(shí)。水利技術(shù)的不斷發(fā)展讓樁基法的樁柱選擇由原先的砂石樁和木樁、甚至是水泥攪拌樁逐漸被替換,現(xiàn)階段較多采用的是鋼筋混凝土預(yù)制樁。這種方法遵循這樣的樁基原理:通過人工或者是機(jī)械的方式給軟土地基打孔,在軟土地基的空穴處注入混凝土,混凝土回放熱進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),改善樁基周圍的土質(zhì)力學(xué)效應(yīng),最終有效改善地基沉降幾率,地基的承載力得以保障。同時(shí),由于混凝土預(yù)制樁性能較好、施工難度較小,成本相應(yīng)地得到了降低,并且最終保證了施工質(zhì)量,在水利建設(shè)中應(yīng)用普遍。
當(dāng)前水利工程在對軟土地基進(jìn)行處理時(shí),深層水泥攪拌施工技術(shù)有著較好的應(yīng)用效果。該種施工技術(shù)在淤泥土、粉土含量較大的軟土地基中可取得較好的施工效果。在具體實(shí)施的過程中,應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)場存在的雜物等全部清理干凈,并做好對應(yīng)的平整作業(yè),對于水泥的選擇非常關(guān)鍵,盡量選擇品質(zhì)較好的水泥。在進(jìn)行水泥深層注漿的過程中,應(yīng)當(dāng)確保水泥注漿管道能夠暢通無阻,在施工中,需確保水泥攪拌樁的垂直度,增強(qiáng)對攪拌樁的檢查。
①在水利工程施工中應(yīng)用軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)時(shí),需要結(jié)合有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),依照先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),對軟土地基的土質(zhì)進(jìn)行檢測實(shí)驗(yàn),在選用處理技術(shù)時(shí),嚴(yán)格根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在有效數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下進(jìn)行,以此保證軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)的準(zhǔn)確性,也有利于提高水利工程施工質(zhì)量,提升處理技術(shù)水平;②軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)實(shí)施的過程中,需要充分考慮軟土地基的承載力,結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的分析數(shù)據(jù),找出軟土地基的影響因素,有效的分析軟基水平剪切力和軟基土壤熱化等數(shù)據(jù),便于技術(shù)的有效實(shí)施;③在水利工程施工中應(yīng)用軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)時(shí),需要注意處理好深層攪拌樁,由于深層攪拌樁受季節(jié)因素影響嚴(yán)重,在進(jìn)行施工過程中,做好深層攪拌樁,由于深層攪拌樁受季節(jié)因素影響嚴(yán)重,在進(jìn)行施工過程中,做好深層攪拌樁的處理,充分考慮季節(jié)因素影響的施工時(shí)間等環(huán)節(jié),保證水利工程施工建設(shè)技術(shù)的順利進(jìn)行;④結(jié)合水利工程的施工具體情況,做好地址的實(shí)地勘察和測量,勘察地質(zhì)、地貌等影響數(shù)據(jù),再結(jié)合專業(yè)的技術(shù)資料,分析出調(diào)查數(shù)據(jù)的作用,最大程度上避免軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)對水利工程造成的經(jīng)濟(jì)損失。
綜上分析,軟土地基的存在影響到水利工程的施工效果,因此,在水利工程建設(shè)的過程中,應(yīng)當(dāng)全面認(rèn)識到軟土地基給整個(gè)水利工程帶來的危害,堅(jiān)持科學(xué)合理的軟土地基處理原則,從水利工程的實(shí)際情況出發(fā),采取針對性措施,增強(qiáng)水利工程施工中軟土地基處理效果。
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