胡文浩
(遼寧省第一水文地質(zhì)工程地質(zhì)大隊有限責(zé)任公司,遼寧 錦州 121000)
中國的地域廣闊,在沿河與沿海等地,由于其土壤的含水量較大,因此通常會有大量的淤泥軟土,導(dǎo)致在進行礦山工程的時候,會導(dǎo)致因為軟土地基的不穩(wěn)定,導(dǎo)致工程容易出現(xiàn)危險,在施工的過程中出現(xiàn)地基沉降的問題,而礦山工程一旦出現(xiàn)問題,就有可能導(dǎo)致施工人員被困其中,對其生命安全造成嚴(yán)重的威脅,因此在礦山工程中需要對軟土地基的處理充分地重視。本文針對軟土的屬性與特點進行分析,之后針對軟土地基處理技術(shù)在礦山工程中的難點進行分析,最后提出如何才能更好地在礦山工程中應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)[1]。
我國的軟土多分布與沿海或沿河的區(qū)域,但是通常情況下,不同地域的軟土均具有含水量偏高、頗為松軟、壓縮性極強、不抗剪、滲透能力較低以及具有觸變性的特點。通過分析軟土的特點可以提升對軟土的了解程度,從而在礦山工程中能夠更好的應(yīng)用軟土地基。
由于軟土多分布于沿河與沿河的地方,因此土中也含有更多的水分,并且含水量比液限指數(shù)更高,其含水量可以達到30%~70%。
軟土的內(nèi)孔隙較大,通常在1.0~2.0之間,因此如果對軟土進行擠壓時,其體積可以發(fā)生明顯的變化。
由于軟土的含水量較高,且其含有較大的內(nèi)孔隙,因此當(dāng)對軟土施加壓力的時候,其體積也明顯減少,并且可以壓出水分,通常其業(yè)所指數(shù)不會低于0.7,最高可以達到4.5。
軟土并不抗剪,但是此特性會對礦山工程的荷載施加頻率以及排水條件由緊密的聯(lián)系。
軟土由于其具有較慢的固結(jié)速度,因此土壤的荷載能力與強度較低,因此其中的有機物質(zhì)產(chǎn)生大量的氣泡,導(dǎo)致軟土中的孔隙受到影響,因此其滲透性能也降低,通常系數(shù)范圍為10-7~10-8。
由于軟土在經(jīng)過攪拌之后其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)會遭到破壞,因此其強度也會減少,甚至?xí)斐绍浲脸蔀榱鳡钗铩?/p>
在礦山工程中,軟土由于具有含水量偏高、頗為松軟、壓縮性極強、不抗剪、滲透能力較低以及具有觸變性的特點,因此會導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)穩(wěn)固性不佳、沉降不均勻、荷載力不佳等問題,導(dǎo)致礦山工程的質(zhì)量降低,甚至引發(fā)安全事故,導(dǎo)致人員的傷亡與財產(chǎn)的損失[2]。
由于軟土具有觸變性,因此為了提升軟土地基的強度需要對其進行大力的攪拌,但是在攪拌的過程中,就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變化,如果其結(jié)構(gòu)被嚴(yán)重破壞,就會導(dǎo)致其出現(xiàn)流動形態(tài),因此地基也會變?yōu)榱鲃討B(tài),而流動態(tài)的地基肯定穩(wěn)固性能及其不佳,會對施工的安全性造成威脅。
由于軟土具有含水量高、頗為松軟以及壓縮性強的問題,因此會導(dǎo)致在軟體地基使用的過程中出現(xiàn)沉降不均勻的問題,一旦出現(xiàn)此問題,勢必會導(dǎo)致整個工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性出現(xiàn)問題,礦山內(nèi)隨時可能出現(xiàn)崩塌的威脅,嚴(yán)重威脅到施工人員的生命安全,并且一旦工程出現(xiàn)坍塌事故,工程便需要被迫暫停,企業(yè)需要承擔(dān)著巨大的經(jīng)濟損失[3]。
由于軟土的壓縮性極強以及不抗剪的特性,因此軟土地基的荷載能力也不佳,因為隨著其所荷載的重量上升,如果在夯實地基的時候沒有夯實到位,會導(dǎo)致其仍然可以下降,或?qū)е缕渌鼗糠殖霈F(xiàn)隆起等問題,嚴(yán)重地影響軟土地基的平整性,導(dǎo)致礦山工程的安全系數(shù)下降[4]。
為了解決由于軟土所具有的特性所導(dǎo)致的穩(wěn)固性不佳、沉降不均勻、荷載力不佳等問題,可以通過科學(xué)應(yīng)用換填處理技術(shù)、靈活運用夯實處理技術(shù)、合理應(yīng)用固化處理技術(shù)以及有效應(yīng)用振實擠密處理技術(shù)解決,從而提升礦山工程中軟土地基的質(zhì)量,保障礦山工程的安全。
(1)科學(xué)應(yīng)用換填技術(shù)。在軟土地基的處理技術(shù)中,換填技術(shù)是非常常見的技術(shù),其也可稱作墊層技術(shù)。此技術(shù)要求將不達標(biāo)的軟土層挖掘干凈,并且將礦渣、砂石以及碎石等抗壓的材料作為填充材料填充到軟土地基當(dāng)中,提升軟土地基的抗壓性,處理后的軟土地基便被稱作墊層,其可以幫助提升軟土地基的荷載水平以及強度,當(dāng)前此技術(shù)在軟土地基的應(yīng)用當(dāng)中非常普遍,且效果顯著,有效地減少了軟土地基出現(xiàn)沉降或變形等問題,并且使用的填充材料價格低廉,甚至可以直接在礦山周圍尋找到材料,減少了運輸?shù)某杀荆浅5慕?jīng)濟實惠。同時此技術(shù)的操作也非常簡單,但是此技術(shù)僅適用于軟土地基在3m以內(nèi),如果超過了3m,所需要的材料與人力成本就會明顯上升,因此便不能應(yīng)用此技術(shù)。
(2)靈活運用夯實技術(shù)。由于軟土地基具有極高的壓縮性,因此在處理軟土地基時,一定要做好軟土地基的夯實工作,對于夯實的技術(shù)的選擇應(yīng)當(dāng)針對軟土地基的成分進行選擇,夯實技術(shù)適用于軟土中含有較高的黏土、碎石以及砂土等,通過專業(yè)的設(shè)備在軟土地基上進行反復(fù)的碾壓,一遍遍地夯實軟土地基,提升軟土地基的穩(wěn)固性,從而幫助軟土地基達到礦山工程的使用需求。需要注意的是,在進行軟土地基的夯實工作時,需要選擇合適重量級的設(shè)備,從而實現(xiàn)對軟土地基夯實工作。通常此技術(shù)僅適用于深度在一點二米左右的軟土地基,并且應(yīng)當(dāng)對軟土的含水量進行測試,設(shè)計出最科學(xué)的夯實方案[5]。
(3)合理應(yīng)用固化處理技術(shù)。固化處理技術(shù)要求屬于化學(xué)技術(shù),需要使用化學(xué)產(chǎn)品與膠結(jié)劑,將這些化學(xué)材料與水玻璃和水泥等混勻后攪拌到軟土地基中,減少軟土的孔隙,讓其中分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),幫助提升軟土地基的強度,并且還可以提升軟土地基的滲透能力,通常常見的固化處理技術(shù)有粉噴樁法、壓力灌漿法、旋噴法和深層攪拌法。
(4)有效應(yīng)用振實擠密技術(shù)。常見的強化軟土地基穩(wěn)定性以及強度的技術(shù)還有振實擠密技術(shù),此技術(shù)需要軟土中含有粉塵與松砂等成分,因為含有粉塵與松砂的軟土,可以通過此技術(shù)實現(xiàn)對軟土密度的快速調(diào)整,提升軟體的密度,減少其孔隙,從而實現(xiàn)提升軟土地基的穩(wěn)定性與強度,此方法適用于處理深度在5m~20m的軟土地基。由于應(yīng)用此技術(shù)之后,軟土地基會下降一大截,因此需要對其進行回填,為了方便回填,需要在實施振實擠密技術(shù)之前,先將樁管安置好,并且準(zhǔn)備好回填材料放置其內(nèi),可以使用灰土與礫石等作為回填材料,軟土地基的強度與穩(wěn)固性也會因為灰土與礫石的加入而更加理想。
我國的軟土多分布與沿?;蜓睾拥膮^(qū)域,但是通常情況下,不同地域的軟土均具有含水量偏高、頗為松軟、壓縮性極強、不抗剪、滲透能力較低以及具有觸變性的特點。通過分析軟土的特點可以提升對軟土的了解程度,從而在礦山工程中能夠更好的應(yīng)用軟土地基。在礦山工程中,軟土由于其特點,會導(dǎo)致在應(yīng)用軟土地基時出現(xiàn)穩(wěn)固性不佳、沉降不均勻、荷載力不佳等問題,導(dǎo)致礦山工程的質(zhì)量降低,甚至引發(fā)安全事故,導(dǎo)致人員的傷亡與財產(chǎn)的損失。為了解決這些問題,可以通過科學(xué)應(yīng)用換填處理技術(shù)、靈活運用夯實處理技術(shù)、合理應(yīng)用固化處理技術(shù)以及有效應(yīng)用振實擠密處理技術(shù)解決,從而提升礦山工程中軟土地基的質(zhì)量,保障礦山工程的安全。