夏文智
武漢金牛水利水電工程有限公司 湖北武漢 430090
軟土是一種特殊的土壤結(jié)構(gòu)。在軟土中摻入一定數(shù)量的薄層和細(xì)砂,顆粒不等,導(dǎo)致軟土滲透性差,承載力標(biāo)準(zhǔn)低。由于軟土地基的特殊性,削弱了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的排水功能,降低了安全穩(wěn)定系數(shù),給整個工程帶來安全隱患。軟土地基危害在水利公路建設(shè)領(lǐng)域的具體表現(xiàn)如下:軟土地基會引起建筑物的不規(guī)則沉降和位移,縮短工程的使用壽命。一旦軟土地基處理不到位,將對項目所在地區(qū)的農(nóng)業(yè)、水利、漁業(yè)、畜牧業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響。在嚴(yán)重的情況下,還會限制水利工程的運行。在水利工程建設(shè)中,對軟土地基的處理應(yīng)引起足夠的重視[1]。
軟土地基處理方法很多,其中最常用的是置換管理方法。該處理方法的施工原則是用符合施工標(biāo)準(zhǔn)的土質(zhì)代替軟土進(jìn)行施工。首先,將某一建筑區(qū)域內(nèi)的軟土全部挖出,填入其他符合標(biāo)準(zhǔn)的軟土。最后對填土進(jìn)行夯實,提高后續(xù)施工的穩(wěn)定性。填土有很多種。一般來說,卵石和礫石是最常用的。這些材料的填充可以起到一定的加固作用。為了保證水利工程的施工質(zhì)量,第一層采用高強度碎石和礦渣作為墊層。它是為了加速消除地基內(nèi)部的氣體,進(jìn)一步提高地基的穩(wěn)定性。
排水砂墊層法適用于含水量大的粉質(zhì)土和泥炭土,其施工原理也很簡單。它主要利用砂土墊層來促進(jìn)地基排水,但砂土墊層應(yīng)填在地基底部。為了提高地基的防水性能,還將在粘土層上鋪設(shè)砂墊層。砂墊層一般以鵝卵石和粗砂為原料。鵝卵石和粗砂可以最大限度的保證材料之間有較大的空隙,有利于地基內(nèi)部氣體的排放。采用排水砂墊層法時,需留有排水槽,以有效提高排水速度,加快基礎(chǔ)的固結(jié)速度[2]。
旋噴法就是利用旋噴機工作產(chǎn)生的旋噴柱,把漿料和土壤進(jìn)行混合,增強地基的強度和承受能力,避免軟土土質(zhì)出現(xiàn)的施工問題。旋噴法具有很強的加固功能,這種方法下形成的土質(zhì)具有很高的強度和比較低的壓縮性,與普通的土質(zhì)加固法相比,旋噴法的可以使土質(zhì)的穩(wěn)定性更好。旋噴法在軟粘土和細(xì)砂土質(zhì)的土壤加固中的應(yīng)用比較普遍。旋噴樁的長度應(yīng)當(dāng)比防滲鋼板樁底部長3m。鉆孔樁樁位的偏差不能超過10cm,垂直度不能超過1%。樁孔之間的距離在0.8m左右。成孔后配置不同規(guī)格的噴頭,與注漿管、導(dǎo)流管和高壓膠管相連接,將Φ42mm的注漿管放到注漿孔中,檢查有無泄漏的情況,之后實施噴漿。時間2分鐘,壓力緩慢調(diào)節(jié)直到符合技術(shù)要求。設(shè)置正常的試噴壓力和流量,然后旋轉(zhuǎn)注漿管,從下往上連續(xù)噴射,與河床地面的距離為0.5m。
在水利工程中針對軟土地基所用到的化學(xué)加固技術(shù)主要有人工復(fù)合材料加固法、灌漿法、深層攪拌法等。其中人工復(fù)合材料加固法是把高強度的人工復(fù)合材料填充到軟土地基中,以防止軟土地基變形;灌漿法是利用氣壓或電化學(xué)原理,把泥漿填充到地基的裂縫或者是孔隙中,對地基進(jìn)行加固,提高地基的承受能力;深層攪拌法就是向地基中注入各種固化劑,利用深層攪拌機進(jìn)行攪拌知道凝固位置,以此來加固軟土地基。這幾種方法的本質(zhì)就是對軟土土質(zhì)進(jìn)行加固,以此提高軟土地基的承受能力,保障水利工程的施工質(zhì)量和施工安全。
水利工程施工過程中潛存許多危險隱患,施工過程中隨時有可能發(fā)生意外事故,不僅會影響到地基處理的質(zhì)量,也會給人員、工程、設(shè)備的安全帶來嚴(yán)重威脅。鑒于此,施工前,施工單位需及時組織工作人員進(jìn)入場地廣泛收集與工程相關(guān)的各項信息數(shù)據(jù)并進(jìn)行深入分析,從信息數(shù)據(jù)中提煉出工程施工具有的特點,提前辨別出潛藏的各類安全隱患,在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理的施工設(shè)計,強化整體工程建設(shè)質(zhì)量。
軟土地基強度弱、穩(wěn)定性低,如不對其進(jìn)行相應(yīng)的加固處理,就無法確保建筑物的穩(wěn)定性與安全性。在水利工程施工中,對軟土地基實施換填或加固處理是必然的。為了保證工程施工質(zhì)量,在決定采用何種技術(shù)方法對軟土地基進(jìn)行處理前,施工人員首先需對軟土地基的承載力做出科學(xué)有效的分析評估,通過分析評估了解軟土地基的各項指標(biāo),如土體結(jié)構(gòu)承載力、水平剪切力、土壤熱化效應(yīng)等。在掌握以上參數(shù)后再進(jìn)行工程的設(shè)計與施工,方能保證工程施工的質(zhì)量。
水利工程中的軟土地基施工處理必須有一套科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕すに嚵鞒?,并在具體施工過程中嚴(yán)格按照該工藝流程進(jìn)行施工,方能確保施工活動的有序性與有效性。如文中所談工程,在進(jìn)行拋石擠淤施工前,應(yīng)當(dāng)明確施工活動應(yīng)嚴(yán)格按照以下工序開展:確認(rèn)施工邊線、地表清理及抽排水、淤泥開挖、清表至設(shè)計高程、拋填塊石、機械碾壓。具體施工過程中,以上每道工序完成后都必須及時進(jìn)行質(zhì)檢報驗,確保質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求后方能進(jìn)行下道工序施工[3]。
綜合全文內(nèi)容可知,多種水利工程軟土地基處理技術(shù)的實際應(yīng)用效果都較為理想,但軟土地基處理的根本目的是改善軟土層的基本性質(zhì),進(jìn)而提高地基結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。應(yīng)當(dāng)根據(jù)軟土地基的土質(zhì)結(jié)構(gòu)條件,不斷優(yōu)化施工處理方案,這樣才能實現(xiàn)水利工程經(jīng)濟(jì)效益、社會效益與生態(tài)效益的最大化,最終促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大步向前。