王道彬
(蘭州新區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)投資集團有限公司,甘肅蘭州730300)
蘭州新區(qū)水源地保護項目引大東二干渠(蘭州新區(qū)段)改造工程封閉改造范圍渠線總長8.083km(樁號46+060.0—54+142.86段),其中改建段長7.069km,設(shè)計引水流量11.41m3/s,加大流量12.70m3/s。主要建設(shè)內(nèi)容包括現(xiàn)澆砼矩形箱涵、蓋板式矩形箱涵等各類建筑物17座,其中現(xiàn)澆砼矩形箱涵4座,長6.359km;蓋板式矩形箱涵4座,長0.711km;分水口、下渠通道等建筑物9座。沿渠布置永久管理道路7.488km,渠道兩側(cè)保護圍網(wǎng)長16.166km。
軟土地基是指壓縮層主要由淤泥、淤泥質(zhì)土或其他高壓縮性土構(gòu)成的地基。軟土有著含水、土質(zhì)松散等特征,在地基建設(shè)中,軟土?xí)绊懡ㄖ姆€(wěn)定性。另外,軟土的壓縮性較大,如果不對其進行科學(xué)處理,就會影響整體地基的抗壓性,甚至出現(xiàn)下沉或坍塌的現(xiàn)象[1]。
軟土屬于一種較為特別的土質(zhì)類型,軟土內(nèi)含諸多物質(zhì),如薄層粉、細砂等,因為這些物質(zhì)會影響土質(zhì)整體滲透性能,在水利工程地基施工中會影響其承載力與排水力,同時還會影響工程施工質(zhì)量[2]。另外,軟土地基也存在諸多危害,如沉降、上層坍塌等,對工程使用年限也有著極大的影響。所以,應(yīng)對其進行正確且科學(xué)的處理,反之則會存在諸多影響,甚至導(dǎo)致水利工程效能難以發(fā)揮?;诖耍谒こ淌┕み^程中,軟土地基的科學(xué)處理應(yīng)得到重視,針對工程和土質(zhì)實際情況創(chuàng)新軟土地基處理模式,同時還需要結(jié)合實際情況合理選擇軟土地基處理方式,對提升水利工程施工質(zhì)量有著極大的幫助。
當前水利施工單位在進行軟土地基處理時存在諸多問題,不僅影響到了工程建設(shè)的安全性,也難以滿足工程質(zhì)量要求。一是在施工之前未能做好勘察工作。軟土地基的勘察十分重要,需要了解軟土的分布情況與厚度,為施工設(shè)計部門提供參考,但諸多施工單位都沒有重視勘察工作,很多時候都是到現(xiàn)場才發(fā)現(xiàn)軟土存在,對工程建設(shè)穩(wěn)定性帶來了極大的隱患。二是在處理軟土地基時,沒有運用科學(xué)技術(shù)[3]。如在進行灌漿時,施工人員沒有關(guān)注溫度,僅依靠自己的經(jīng)驗來控制溫度,在這種情況下,如果溫度過高,漿液就會出現(xiàn)不凝固的現(xiàn)象,反之漿液則會快速凝固,導(dǎo)致加固效果受到極大影響。三是傳統(tǒng)處理方式始終存在。軟土地基處理未能實現(xiàn)與時俱進,大部分情況下都在沿用傳統(tǒng)處理方式,導(dǎo)致軟土地基可靠性與安全性受到威脅。
換土法是軟土地基處理中常見的方法,同時也是一種最為直接的方法。換土法在軟土地基處理中的效果十分明顯,其關(guān)鍵技術(shù)就是對軟土部分的土質(zhì)進行更換,去除軟土部分,然后在施工位置放置能夠滿足要求的土質(zhì)或物質(zhì),這種直接改變土質(zhì)特征的方式可以提升水利工程施工地基承載力。在施工過程中,首先需要將軟土部分挖出,然后添加符合要求的土質(zhì),更換的土質(zhì)類型可以是水泥灰土或鵝卵石等。要提升水利工程地基的承載力,穩(wěn)定性是關(guān)鍵點。所以,在填充的過程中可以選擇分層填充。另外,在運用換土法時,可以就地取材,觀察周邊符合施工要求的土質(zhì),能夠有效節(jié)約支出成本。
這種地基處理的方式適合在灌區(qū)水利施工中開展,堤身自重擠淤法主要工序是以逐步加高的堤身自重擠壓出淤泥,消除軟土地質(zhì)中的孔隙水,提升軟土地基抗剪強度。在擠壓過程中,為避免出現(xiàn)深陷問題,應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度,分期開展,進而加強灌區(qū)軟土地基的堅固度。
含水量高的軟土層主要為淤泥土質(zhì)或泥炭土質(zhì),運用排水砂墊層能夠加強土質(zhì)硬度,使軟土壓縮到規(guī)定范圍內(nèi),以符合水利工程地基施工要求[4]。在軟土地基處理過程中,其底部通常都會填入砂墊層,因為其有著較強的滲透性,可以滲透水分。隨著地基的不斷加大,含水量較大的軟土層也會隨之承受較大的壓力,而借助砂墊層能夠使多余的水分全面排除,進而達到加固軟土地基的作用。另外,為有效避免反水現(xiàn)象的發(fā)生,可以在砂墊層底部添加黏土層,選擇縫隙較大且硬度較好的粗砂,其有著較高的滲水性能。需要注意:在鋪設(shè)砂墊層的過程中,應(yīng)重視地基基坑的固定工作,這樣才可以保障砂墊層發(fā)揮出應(yīng)有的作用。
在水利工程施工軟土地基處理工作中,一旦常規(guī)處理方式難以處理,就可以運用化學(xué)固結(jié)法。其操作主要就是借助化學(xué)材料來填充軟土地基,能夠有效提升軟土地基的堅硬度,同時還能夠促進其承載力的提升,使軟土地基能夠滿足施工要求?;瘜W(xué)固結(jié)法在水利工程軟土地基處理中的使用方法主要有以下幾種:一是灌漿法。灌漿法通常都是借助氣壓、電化學(xué)原理或石灰石等材料來進行填充灌漿,讓這些化學(xué)材料在軟土地基中發(fā)生一定的化學(xué)反映,能夠有效固化軟土中內(nèi)含的物質(zhì),同時還可以保障軟土地基滿足建筑承載。二是人工合成材料加筋加固法。將強度較高且柔韌性較好的人工合成材料添加到軟土地基中,然后對軟土進行高壓力或高摩擦,能夠?qū)⒉牧吓c軟土融合在一起,進而達到提升軟土密度與強度的目標。另外,這種方式還可以預(yù)防軟土地基產(chǎn)生變形。人工合成材料的韌性較強,將其運用到軟土地基處理中,可以減少軟土地基出現(xiàn)沉降或斷裂等現(xiàn)象,其在穩(wěn)定軟土地基方面有著極大的優(yōu)勢。三是硅化加固法[5]。這種方式為硅酸鈉與氯化鈣兩者的融合,其在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以后會形成膠裝物質(zhì),然后將其放置到軟土地基中,經(jīng)過固定以及與軟土的融合,可以全面提升軟土地基強度與軟土硬度。四是深層攪拌方式。這種方式與第一種方式有著一定的相似之處,主要就是將水泥物質(zhì)與軟土進行融合,然后進行深層攪拌,在攪拌均勻以后,放置一段時間,水泥凝固后可以提升軟土強度。
在水利工程軟土地基處理工作中,一旦處理不當,將會對工程質(zhì)量造成嚴重威脅,甚至導(dǎo)致工程建筑物出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象?;诖耍嚓P(guān)技術(shù)人員需要運用科學(xué)合理的措施來提升軟土地基處理的有效性,以軟土地基的承載力與穩(wěn)定性為關(guān)鍵,結(jié)合水利工程施工實際情況進行選擇,以提升水利工程施工質(zhì)量。