王政
摘 要 近年來,我國水利事業(yè)呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢,在這一發(fā)展趨勢下,水利工程的建設(shè)數(shù)量日漸增多、規(guī)模逐步擴(kuò)大,軟土地基的存在成為水利工程建設(shè)施工的難點(diǎn)。軟土地基的承載力較小,如果不進(jìn)行相應(yīng)的處理,將會(huì)使得水利工程的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不足,難以承受較大的結(jié)構(gòu)荷載,因此,對于任何的水利工程項(xiàng)目而言,如果遇到了軟土地基的施工問題,就需要采取恰當(dāng)?shù)奶幚砑夹g(shù)來實(shí)現(xiàn)地基加固?;诖耍疚闹攸c(diǎn)探析了水利工程中軟土地基處理的幾種技術(shù)。
關(guān)鍵詞 水利工程;軟土地基;處理技術(shù)
我國獨(dú)特的自然地理環(huán)境使得在很多的工程項(xiàng)目實(shí)施過程中,都會(huì)面臨軟土地基的施工難題,尤其是對水利工程項(xiàng)目而言,由于其施工環(huán)境的特殊性,軟土地基處理將是施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。水利工程的建設(shè)施工復(fù)雜,對地基基礎(chǔ)的要求非常高,軟土地基的處理方面雖然包含了多種的技術(shù),但是,在實(shí)際的技術(shù)選擇過程中,需要結(jié)合軟土地基現(xiàn)場的具體情況,來保障處理技術(shù)的有效性,以通過地基處理來為水利工程提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。
1軟土的特征及其危害性
從廣義來看,軟土主要指的是含水量偏高、液限天然孔隙比在1以上的細(xì)粒土,多處于為軟塑或者流塑狀態(tài)下。水利工程項(xiàng)目建設(shè)和施工過程中,軟土地基是非常常見的一種地質(zhì)條件,由于水利工程施工的嚴(yán)格要求,在整個(gè)施工建設(shè)過程中,需采取有效的技術(shù)來進(jìn)行軟土地基的加固處理。我國的軟土多集中在東南沿海和大江大河的入海三角洲等地區(qū),以淤泥、淤泥質(zhì)土等為主。軟土性質(zhì)與普通土質(zhì)有所不同,其觸變性、流變性和壓縮性較強(qiáng),這一特征使得軟土地基的強(qiáng)度不足,存在不均勻沉降等問題。在工程建設(shè)領(lǐng)域,如果不對軟土地基加以有效處理就直接進(jìn)行相應(yīng)的施工建設(shè),將會(huì)使軟土地基存在較大的沉降威脅,極易引起嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象。因此,水利工程建設(shè)項(xiàng)目中,必須要加強(qiáng)對軟土地基的處理。
2水利工程中的軟土地基處理技術(shù)
(1)置換法。置換法是軟土地基處理中的一種有效技術(shù),此技術(shù)的應(yīng)用相對便捷,具體應(yīng)用時(shí),將水利工程軟土地基范圍內(nèi)存在的軟土用灰土或者水泥等具備一定硬度的土質(zhì)來替代,當(dāng)軟土被置換以后,地基的承載力大大提升,就可以滿足水利工程中的地基施工要求[1]。但是,在水利工程軟土地基處理上采用這一技術(shù)時(shí),所涉及的工程量非常大,且技術(shù)經(jīng)濟(jì)性不足,工程企業(yè)如果要最大程度上實(shí)現(xiàn)工程成本的控制,就需要盡量就地取材,節(jié)約材料成本。當(dāng)基本的置換處理工作完成以后,要提升地基的承載力,同樣要保障置換后填土的密實(shí)性。
(2)排水固結(jié)法。軟土地基中主要以軟土為主,軟土的性質(zhì)與一般土質(zhì)有所不同,其中的含水量偏高,通過控制土質(zhì)中的水分,能夠讓土體的強(qiáng)度大大提升,這一思想對軟土的排水處理非常關(guān)鍵。具體來說,在軟土地基的處理上,如果采用的是排水固結(jié)法,就需要使用相應(yīng)的排水設(shè)備,來將土質(zhì)中的水分加以有效排出,進(jìn)而使得土壤的孔隙率大大減小,因此,排水固結(jié)法同樣可以大大提升地基的承載力,排水設(shè)備多以塑料水管和砂井為主[2]。比如,真空預(yù)壓法,可以在軟土地基表面增設(shè)砂墊層,隨后,在地下埋設(shè)垂直的排水管道,在管道布設(shè)的過程中,需使用封閉膜將管道包裹起來,使得管道能夠與周邊隔離開來,避免膜周邊空氣的進(jìn)入;降水預(yù)壓法,需在軟土地基中進(jìn)行排水帶的設(shè)置,此排水帶需要豎直放置,當(dāng)然,在一些水利工程軟土地基處理方面,如果應(yīng)用的是這一技術(shù),可以在軟土中進(jìn)行砂井的設(shè)置,在軟土上方進(jìn)行砂層鋪設(shè),并使用薄膜來覆蓋該砂層,隨后借助于抽氣裝置來將膜維持在真空狀態(tài)下,這一施工處理結(jié)束后,軟土中的水分就可以有效排出,進(jìn)而加快軟土的固結(jié)速度。
(3)強(qiáng)夯法。軟土地基的處理過程中,需嚴(yán)格根據(jù)內(nèi)部土體的性質(zhì)來進(jìn)行處理方法的選擇,比如,在一些水利工程中,軟土地基主要以沙土與黃土為主,此類軟土地基的處理方面,可以選用強(qiáng)夯法,借助于夯錘來進(jìn)行軟土地基的夯實(shí)處理。在強(qiáng)夯法的應(yīng)用過程中,最為關(guān)鍵的是要借助于夯錘來進(jìn)行夯擊處理,在處理的過程中,需嚴(yán)格將夯錘的夯力控制在合理的范圍內(nèi),在夯錘夯力作用下,能夠提高地基的牢固性。以南水北調(diào)工程的某一施工段為例,此段為粘砂多層結(jié)構(gòu),在施工過程中,以半填半挖施工作業(yè)為主,挖方深度在7.0~10.5m之間,渠道底板處于砂壤土、重砂壤條件下,屬于軟土地基,在實(shí)際的施工過程中,根據(jù)多種軟土地基施工技術(shù)的對比,選用強(qiáng)夯法更為有效,在此工程中,單擊夯擊能在3000kN·m左右,總共需錘擊4遍,其中,前三遍的夯錘落距控制在15m左右,而最后一次夯擊時(shí)為滿夯,落距控制在5m左右。
(4)旋噴法。旋噴法在實(shí)際的應(yīng)用過程中,需借助于旋噴設(shè)備來完成,在水利工程項(xiàng)目軟土地基的處理過程中,旋噴法同樣非常有效,借助于旋噴設(shè)備能夠形成旋噴樁,當(dāng)旋噴樁形成以后,就可以大大提升軟土地基的承載能力,在沖填土、軟黏土等類型的地基處理方面非常有效。旋噴法的技術(shù)原理是:在旋噴樁上設(shè)置了注漿管,當(dāng)將此注漿管放置在土層的一定深度以后,就可以開始緩慢提升,在此過程中,噴嘴將會(huì)嚴(yán)格按照相應(yīng)的速度來維持轉(zhuǎn)動(dòng),在強(qiáng)大的壓力作用下,噴出的水泥固體漿液將會(huì)與土體有效融合,進(jìn)而也就可以有效實(shí)現(xiàn)對地基的加固,最終所形成的旋噴樁具有高強(qiáng)度、強(qiáng)穩(wěn)定性的特征。
(5)樁基法。如果在水利工程中面臨軟土厚度較大,且軟土分布面積較廣、含水量偏高的問題,可以在地基處理的過程中,采用樁基法來進(jìn)行地基加固處理。在當(dāng)前的工程技術(shù)發(fā)展過程中,樁基技術(shù)的類型非常多,傳統(tǒng)的水泥樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)被逐步淘汰,取而代之的是預(yù)應(yīng)力管樁與鋼筋樁基技術(shù)。
3結(jié)束語
近年來,很多的水利工程建設(shè)中都會(huì)面臨軟土地基的施工難題,當(dāng)出現(xiàn)這一施工問題以后,施工單位要進(jìn)行詳細(xì)的現(xiàn)場勘察,根據(jù)軟土的類型、分布情況,選擇恰當(dāng)?shù)牡鼗庸毯吞幚砑夹g(shù),消除軟土地基對水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)所造成的不利影響,以提高水利工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳建良,朱方榮,吳振華.水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理[J].綠色環(huán)保建材,2020(6):218,220.
[2] 吳淞,辜禹峰,劉毓川.水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理[J].四川水力發(fā)電,2020,39(1):41-43,47.