邱成龍
摘 要:隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步,軟土地基處理技術(shù)也在不斷發(fā)展。作為水利工程施工的重要組成部分,軟土地基處理的好壞不僅關(guān)系到水利工程施工質(zhì)量,還會(huì)影響到水利工程的施工進(jìn)度。在施工過(guò)程中,要充分了解軟土地基的特點(diǎn),結(jié)合工程實(shí)際情況,選擇科學(xué)合理的軟土地基處理技術(shù)。筆者通過(guò)對(duì)影響軟土地基影響因素的分析,闡述了常用的軟土地基處理技術(shù),以供類似工程借鑒參考。
關(guān)鍵詞:軟土地基處理;水利工程;科學(xué)合理;影響因素;分析
中圖分類號(hào):TV55 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引言
科技的發(fā)展,推動(dòng)了水利工程施工技術(shù)的進(jìn)步,在水利施工過(guò)程中,軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。因軟土地基處理的質(zhì)量關(guān)系到水利工程的整體質(zhì)量,如果軟土地基沒(méi)有處理好,將會(huì)對(duì)工程整體質(zhì)量造成很嚴(yán)重的影響,有時(shí)甚至?xí){到人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。因此,為了選擇合理的處理技術(shù),制定科學(xué)的施工方案,在地基處理施工前,需要對(duì)軟土地基部分進(jìn)行詳細(xì)的勘察,以此來(lái)保證水利工程的施工質(zhì)量。
1 軟土地基的基本特點(diǎn)概述
軟土地基一般是指具有較高含水量的土質(zhì)層,一般強(qiáng)度比較低,壓縮量較高,多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)等方面來(lái)考慮,軟土地基具有以下的基本特點(diǎn)。
1.1 壓縮性高
軟土地基壓縮性比較高,不容易達(dá)到穩(wěn)定,這是由于軟土的孔隙比>1,容重小,而含水量高,并且含有腐殖質(zhì)、微生物或可燃?xì)怏w等有機(jī)質(zhì),在壓縮初期,比較平緩,當(dāng)軟土地基的壓力超過(guò)壓力點(diǎn)時(shí),軟土地基就會(huì)出現(xiàn)下降態(tài)勢(shì),甚至?xí)霈F(xiàn)突然下降態(tài)勢(shì)。在其他條件不變情況下,軟土的壓縮性隨塑性值越大而越強(qiáng)。
1.2 孔隙較大
軟土比普通的土質(zhì)孔隙大,通常情況下,軟土的孔隙比是普通土的130%左右,這都是因?yàn)檐浲梁枯^高所導(dǎo)致的。軟土顆粒間接觸點(diǎn)出現(xiàn)膠結(jié)現(xiàn)象,失去自身土層壓實(shí)能力。
1.3 觸變性
軟土的靈敏度很高,主要體現(xiàn)在觸變性上。軟土是一種呈絮凝狀結(jié)構(gòu)的沉積物,當(dāng)軟土作為原狀土?xí)r常具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,一旦遭到破壞或經(jīng)過(guò)擾動(dòng),結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,軟土強(qiáng)度就會(huì)迅速下降并很快變成稀釋狀態(tài)。所以當(dāng)軟土地基受到振動(dòng)荷載后,就會(huì)出現(xiàn)側(cè)向滑動(dòng)、沉降及其底面兩側(cè)擠出等現(xiàn)象。
1.4 透水性差
軟土的透水性很差,在垂直層面上透水率幾乎很小,這不利于排水固結(jié),主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)物沉降時(shí)間過(guò)長(zhǎng),而在加荷初期,常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力,影響地基的強(qiáng)度。
此外,軟土還具有其他一些特點(diǎn),例如抗剪強(qiáng)度低,具有流變性,不均勻性等。工程中要加以分析,針對(duì)不同的特點(diǎn),采取不同的措施,如要檢測(cè)軟土的抗剪強(qiáng)度,最好在現(xiàn)場(chǎng)作原位試驗(yàn)。
2 水利施工中影響軟土地基施工技術(shù)選擇的因素
2.1 施工進(jìn)度
施工進(jìn)度是我們?cè)谌魏喂こ讨斜仨氁紤]的一個(gè)關(guān)鍵因素。首先在施工前我們要編制施工計(jì)劃,然后再根據(jù)具體的施工內(nèi)容和工程實(shí)際情況制定較為具體的工期目標(biāo),考慮施工中各種影響工期進(jìn)度的因素,保證工期如期完成。對(duì)于軟土地基施工這部分內(nèi)容來(lái)說(shuō),施工處理技術(shù)的不同,工期也會(huì)存在不同差異。有些技術(shù)需要一定的處理時(shí)間,導(dǎo)致延長(zhǎng)整個(gè)工程的工期,因此,在選擇軟土地基施工技術(shù)時(shí)要充分考慮其對(duì)工期的影響,如果工期比較緊張時(shí),盡量選擇能夠短時(shí)間內(nèi)完工的處理技術(shù),進(jìn)而縮短施工時(shí)間,加快施工進(jìn)度。
2.2 環(huán)境因素
由于水利工程所處區(qū)域不同,地理環(huán)境因素也會(huì)對(duì)施工技術(shù)的選擇造成一定的影響。必須對(duì)水利工程周圍的地理環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查了解,經(jīng)過(guò)綜合分析后,選擇科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的軟土地基處理技術(shù)。
2.3 軟土地基施工總量
在眾多影響因素中,軟土地基施工總工程量是決定軟土地基處理技術(shù)選擇的一個(gè)重要影響因素。當(dāng)軟土地基施工總工程量比較大時(shí),如果選擇換土處理的地基處理方式,就需要投入大量的人力、物力和財(cái)力,不利于施工成本的控制。當(dāng)軟土地基層比較厚時(shí),如果采用壓重的施工技術(shù),軟土地基穩(wěn)定性及堅(jiān)固性可能無(wú)法得到保證,因此,要充分考慮軟土地基施工總量及厚度、深度等,只有選擇一個(gè)既能保證處理效果,又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理目標(biāo)的施工技術(shù),才能事半功倍,既有利于加快水利工程施工進(jìn)度,對(duì)降低水利工程施工成本也很有利。
3 水利施工中軟土地基處理技術(shù)
3.1 換填處理技術(shù)
在水利施工過(guò)程中,換填處理技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的處理技術(shù)之一,與其他軟土地基處理方式相比,它的施工方法比較簡(jiǎn)單,具有一定優(yōu)勢(shì)。通過(guò)換填處理的軟土地基,土質(zhì)得到了一定的改善,同時(shí)軟土地基的強(qiáng)度也相應(yīng)地增加。常用的換填材料有兩種,即石灰土和水泥土。在實(shí)際施工過(guò)程中,施工人員只要按照既定方案進(jìn)行施工,不需要借助復(fù)雜的施工工具和施工技術(shù),就能達(dá)到換填的效果。經(jīng)過(guò)水泥和石灰替換的土質(zhì),在一定程度上提高了軟土地基的穩(wěn)定性和承載能力,實(shí)現(xiàn)了降低施工成本、保證工程進(jìn)度、提高工程質(zhì)量的目的。
3.2 旋噴注漿處理技術(shù)
旋噴注漿處理技術(shù)主要適用于含淤泥量大、砂土、黃土以及黏性土等土質(zhì)的軟土地基。這種處理技術(shù)的原理是通過(guò)氣壓法、液壓法、電化學(xué)法等方法將固化漿液通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的方式注入地基縫隙中,經(jīng)過(guò)旋噴注漿處理的軟土地基,能夠在一定程度上增強(qiáng)地基的承載能力,阻止地基發(fā)生沉降變形。旋噴注漿處理技術(shù)所用的固化漿液包括水泥漿、黏土漿、硅酸鹽類化學(xué)漿液等,噴漿方式采用定噴或旋噴,可以固化出水利工程復(fù)合地基。需要注意的是,如果軟土地基內(nèi)含有一定比例的大石塊或者有機(jī)物,選用旋噴注漿技術(shù)施工時(shí)首先應(yīng)該檢驗(yàn)其適用性能,最終根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)確定是否能夠選用該處理技術(shù)進(jìn)行軟基處理。
3.3 排水固結(jié)法處理技術(shù)
排水固結(jié)軟土地基處理技術(shù)是指利用排水設(shè)施將軟土地基中多余的水分排出去,孔隙比減小,地基發(fā)生固結(jié)變形,地基土的強(qiáng)度逐漸增長(zhǎng),從而提高軟土地基的固結(jié)能力。目前軟土地基排水固結(jié)的方式有兩種,一種是砂井排水或水管排水,一種是堆載預(yù)壓排水。砂井或水管排水是先在地基中設(shè)置砂井(袋裝砂井或塑料排水帶)等豎向排水體,然后根據(jù)建筑物本身重量進(jìn)行加載;堆載預(yù)壓排水是在建筑物建造前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓,使土體中的孔隙水排出,逐漸固結(jié),地基發(fā)生沉降,同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。
排水固結(jié)法主要用于解決地基的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題。排水固結(jié)法適用于處理飽和和軟弱土層,但對(duì)滲透性極低的泥炭土要慎重對(duì)待。還有一些處理技術(shù),如預(yù)壓砂井法,化學(xué)固結(jié)法、電滲排水法等,因其應(yīng)用存在一定局限性,在此不作贅述。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,軟土地基處理方法有很多種,在水利工程施工過(guò)程中,我們要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,結(jié)合軟土地基的各種特點(diǎn),從周邊環(huán)境、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益等多方面考慮,選出最適合的處理技術(shù)然后加以應(yīng)用。同時(shí)在施工過(guò)程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),開(kāi)發(fā)新的、更多更好的處理技術(shù),將施工技術(shù)提升到新的水平,促進(jìn)水利工程技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。
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