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摘要:水利工程现场施工环境复杂,在地质水文条件相互影响下,常出现透水层、可液化土层、软弱地基、淤泥地基、深覆盖层等不良地基,若不加以处理将严重影响水利工程建设质量。为避免质量安全事故,保障水利工程建设效果,应结合水利工程实际情况,对不良地基进行针对性处理。某水利工程为软弱黏土地基,处理时选用了强夯技术、注浆技术、排水固结法、预应力管桩,在多种技术协同应用下较好地解决了不良地基对水利工程的影响,技术应用效果显著。
关键词:水利工程;不良地基;地基处理技术
中图分类号:TV223 文献标识码:A
引言
随着经济的发展,水利工程也在飞速发展。在水利工程建设中,经常出现一些不良的地基基础,这对水利有巨大的危害,不经处理的话,工程在后续使用中会发生开裂现象,严重的甚至会造成滑坡、坍塌等,而且对人们的生活产生很大的负面影响。不同规格的基础工程,地基的处理要求也不同,因此,在现实工作中,有必要对施工现场的不良基础进行全面、详细的调查,确定好基础和坏基础的范围和性质,结合项目的实际施工要求,制定相应的处理措施。
1 软土地基特点
1.1 触变性
任何地基在承受外力作用时,都会出现一定程度的变形,即触变性特点,外力越大触变性就会越明显。软土地基由于其结构不稳定,在受到外力后就会出现比较明显的变形,由此就会造成水利物出现地基下沉的情况,水利的整体寿命也会受到一定影响。
1.2 低透水性
由于软土地基结构分子之间存在的空隙相对比较大,其中包含的水分也比较多,因此其透水性比较低。实际施工中,施工方在实际施工之前为了保证水利物质量,确保强度与承载力能够满足标准,应对软土地基实施处理,提高其透水性。
1.3 压缩性
软土地基和其他地基类型区别比较明显的地方,就是其结构缝隙较大的特点,也因此造成其非常容易出现下沉的情况。而地基的承载能力和压缩系数有着非常直接的关系,压缩系数大的地基,承载能力就会比较差。因此,如果没有对软土地基进行处理就将其应用在实际施工中,非常容易造成水利今后出现下沉的危险,对于水利使用寿命以及人们和财产安全,都造成了比较大的威胁。
2 水利工程中不良地基的处理技术
2.1 搅拌桩技术
此法应用方式有两类,水泥搅拌桩是一类,石灰搅拌桩是另外一类,两类模式应用不一样的材料。(1)针对粉土的处理,前一类技术有着较好的效果,还可以基于源头控制好地基的不稳定现象。基于对前一类技术的分析,可以发现,就是将具有良好性能的水泥看作固化剂,用深层搅拌机进行搅拌,结束以后,可以固化软土地基,进而提升其施工的强度。就水泥搅拌桩而言,其操作的时候,需要应用深层搅拌机,原因是水泥添加了固化剂,要想和软土层有着较好的融合,离不开有力的搅拌度,这样才能使软土层结构的强度得到有力的提升。(2)当前,后一类技术在处理软土地基过程中起到的成效十分显著,不但能够提高软土地基处理水准,还能提高处理成效,在使用此技术时,针对石灰粒径,要采取相应措施进行控制,若有着过大的粒径,就会对搅拌水准有明显的消极影响,若粒径太小,就会过度浪费材料,在搅拌的时候,还要全方位检查石灰里有没有杂质,要落实好相应的筛分工作,进而全面地除去杂质。
2.2 换填施工处理技术应用
在水利施工中软土地基处理,可应用换填施工技术,其指的是利用其他材料来代替软土地基中的原来土质,改善软土地基的性能,增强其强度,能够起到较好的应用效果。在实施换填施工的时候,需要先清理干净软土地基,挖出软土地基中的土质,然后再使用具有较高强度的材料进行回填,如砂垫法。在使用砂垫法的时候,需要于软土地基的顶层铺设一层砂垫层,根据实际情况来确定砂垫层的厚度,其优势在于可增强软土地基的强度,形成良好的排水系统,减少土质中的含水量,减少碾压次数,避免出现大面积裂纹。需要注意的是,在雨天容易出现地表长期积水状况,在荷载作用的影响下,如若不能及时排水,地表积水则会渗入到地基内部,影响骨料、沥青的结合,导致地基结构层产生安全隐患。基于此,可优选沥青混凝土,尽量避免地表水渗透于底层中,控制好基层水上升,以保障水利结构的稳固性。
2.3 排水固结技术
在实际施工中,排水固结技术就是利用人工技术,按照实际情况加入一定数量的排水管道,常见的方法一共有三种,包括降水预压法、真空排水预压法和砂井堆载顶压法。其中,降水预压法主要是利用技术手段将地下水的水位降低,进而间接减少软土地基的含水量;真空排水预压法就是通过将软土地基进行加固之后设置垫砂层,最后再利用真空泵将其中的空气抽空,达到固结顶压的作用;砂井堆载顶压法主要是在软土地基中灌入沙土,制作成砂井,提升地基排水性。总体而言,三种不同方法分别从不同的角度,降低软土地基的水分含量,达到提升地基稳定性的实际作用,是在实际水利工程软土地基处理中非常值得提倡的一种方法。
2.4 可液化土层的处理
在水利工程地基中,一些土层是属于无黏性的,或者还有一些少数黏性的土层,会有可液化基础层的出现。可液化土层基础层是指受到振动的情况下,基础层中的水压就会得到升高,地基层的抗压能力就不会存在。这样土层液化了以后,对于地基就会产生很大的影响,会使整个地基进行沉陷,或者是地基急速下降,想要预防或者是改变这种现状,就只能采取措施:(1)在混凝土周围采取封闭墙的方法,以防止土层向四周流动。(2)挖出土层,放上材料,这些材料强度高,耐渗透性好。(3)采用分层振动压实进行提高材料的强度。(4)穿过可液化土层,设置沙桩、砂井或灰土桩。
2.5 预应力管桩
预应力管桩技术施工之前需结合水利工程实际情况调整桩位,并进行管桩编号,使钻头对齐桩位,在水平尺帮助下调平桩机,确定桩机位置后启动钻头,按照施工要求进行旋转钻进,并于施工期间标明钻孔位置与深度,便于后续检查。预应力管桩施工时需控制好水泥浆配比及外加剂、水和水泥的用量,待浆液搅拌充分后测定其浓度,待质量达标后进行标注。钻机钻头钻进至指定深度后检查钻具畅通情况,启动装置后按照设计参数进行输浆并搅拌,待钻进至指定位置后停止搅拌,将传送装置反转并展开喷浆作业。
3 结束语
不良地基对于水利物有很大的消极影响,例如,导致水利物的沉降,如果地质条件不良,就会导致水利物失去重心,或者是重心转,还会导致渗透量及水力坡降超出允许范围等影响。所以,一定要做好地基的工作,对于施工现场进行加强管理,防止不良地基的发生,这样才能使水利工程的质量得到保证,从基础做起,进行合理的处理,在软弱带和高倾角软弱带处理,对于水利物的防渗做好基础性的工作,在对于淤泥土质进行优化和处理,相关施工人员可参照上述具体步骤做出相应改进,希望能促进中国水利工程建设的发展。
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