水利工程施工中软土地基处理方法

1 软土地基处理概述

水利工程施工中软土地基处理方法具体内容是什么,下面本网为大家解答。

软土地基处理作为水利施工中的关键环节,需结合相关特征和施工特点,通过综合考虑制定科学、合理的软土地基处理方案。在软土地基施工前,相关单位应实地考察地基的具体情况,依据实际情况作出有效地研究分析,通过所掌握的软土特性选择合理的软土地基处理技术。在软土地基施工过程中,需以软土地基的承载力为前提,合理处理软土层,避免其结构变形、断裂甚至坍塌等问题。软土地基含水量较大,如果水分蒸发严重,土质易改变,将会影响水利施工进度,相关施工单位在遇到软土地基施工阶段或者在软土地基之上施工建设等问题时,应高度重视软土地基的问题处理。在处理天然软土时,工作人员需重视软土地基的预备工作,同时还应根据水利工程的实际用途和规划进行施工,在软土工程施工过程中应有效控制软土地基的施工量,降低水利工程的造价成本;同时在进行软土施工时还应准确把握相关的环境因素的影响,采取合理的软土地基处理方法控制处理质量,以便优化软土地基相关的使用性能,进一步确保水利施工中的工程质量。

替换土法是一种简单、直接也最为有效的方法。如果经济条件许可的话,我们可以通过对软土地基采用替换土法来改变土质特性,以全面提高地基质量。在施工中,我们可以选取大量水泥、灰土等较为稳定的土质去替代软土,以满足地基在水利施工中的相关要求。但凡事都有两面性,替换土法也是有利有弊。它的有利处在于施工操作简单易行,只需选择土质较为稳定性的土质即可提高土质的承载力;它的弊端在于会受到地理条件的制约,当远距离进行运输时不仅会增加施工的难度,而且还会增加施工的成本费用,所以要选择替换土法进行施工,我们必须综合考虑工程周边的实际地理条件,如果条件允许的话,则可以选择替换土法进行,节省一部分费用。

2 软土地基的特点

在软土地基处理的施工技术中排水固结法是其中较为常用的一种方法。原因在于它可以充分利用一定的排水设施将软土地基中多余的水分排出,从而提高软土地基的稳定性,也在一定程度上增强地基的承载力。然而在实际的施工中,很多施工人员会觉得将地基中的水分排出不会增强软土地基的稳定性,而是会让地基变得更加干燥疏松,对软土地基的质量造成一定的威胁,这种观点是不科学的。在整个软土地基排水过程中,施工人员应该严格遵守相关规定,根据实际情况的变化而变化,便能成功地完成该项工程。在排水固结法中,一般情况下,我们会选取沙井排水法以及水管排水两种方法进行相关排水作业。

软土是指天然含水量高、孔隙较大、压缩性较高及抗剪强度低的细粒土。而软土地基是以软土为主要成分,同时与粉沙、粉土等其他成分混合而成的地基。致使软土地基有以下特点:
2.1 压缩性高
软土压缩曲线很有特色,其初始段平缓,当压力超过某一应力时出现陡降段。压力过后又出现另一个陡降段,这样在经过了一段压力区间后,软土土样的压缩曲线斜率就呈现出突变到渐变的特性。
2.2 靈敏度高
软土地基的灵敏度主要体现在触变性上,对原状的软土进行振动处理,以此来破坏其结构之间的链接,会在很大程度上降低软土的强度,甚至将其变为稀释状态。这一特性让软土层容易出现土质沉降、侧向滑动以及侧面挤出等情况。此外,软土还具有团结系数小、团结时间长、扰动性大以及土层层状分布比较复杂、各土层之间的物理力学性质差异比较大等特点,且土层因含水量过大,导致其压力承载性能差、负重小,土地易出现变形等情况。
2.3 不均匀性
软土地基包括微小颗粒物、高分散颗粒物,二者密度存在一定差异,在外界受力影响下,其沉降变形的受力状况不一致,产生较为明显的不均匀性,导致软土地基的建筑体会发生一定程度的裂痕裂缝状况,甚至会产生安全隐患威胁。
2.4 缝隙大
在完全一样的环境下,软土的缝隙比普通泥土的缝隙要大百分之三十左右,产生这一现象的原因,主要是软土中含有大量的水分,在泥土沉淀的过程中,因水含量过高等因素,导致土质颗粒之间的接触点出现胶结。因此,比起普通土层,它少了土层压密这一步,在土质颗粒之间就形成了较大的缝隙。

美高梅手机官方网站,旋喷法主要是通过旋喷机具形成旋喷桩来增强地基的承载力,它还可以作联锁桩施工或定向喷射成连续墙用于地基防渗工作。旋喷桩的使用主要是将带有特殊喷嘴的注浆管放置在土层所预先规定的深度内,喷嘴通过一定的速度旋转并提升,利用其高压喷射水泥固化浆液与土体混合并凝固硬化后而成桩。与被加固上体相比较而言,所成桩强度高,压缩性低。该方法适合于冲填土、软黏土等的加固,但对于一些有机质含量高的地基土质效果并不容乐观,因而要进行细致全面的考虑后再决定是否使用。如果是一些泥炭土或者一些有机质成分很高的土层的话,应该禁止使用该方法。

3 水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素

在软土地基施工技术中常用的化学固结法有灌浆法、人工合成材料加筋加固法、硅化加固法、深层搅拌法。现就各个化学固结法的特点与使用范围进行分析:灌浆法。灌浆法指的是使用气压、电化学等原理,通过木质素类等化学材料对软土地基进行适当的填充、灌浆,经过一系列的化学反应,达到对淤泥质黏性土等土质的加固处理,强化软土地基的可承载力;人工合成材料加筋加固法。人工材料加筋加固法是在软土地基处理中,将具有高强度、高韧性的人工合成材料填充于软土之中,通过高压产生的摩擦使得人工合成材料与软土相结合,增强软土质的稳定性与韧性,最大限度地降低软土地基的变形与触变现象的发生,此外,具有高韧性的人工合成材料在软土地基发生小面积沉降、断裂情况时可以有效减少一定的沉降面积,在一定程度上也确保了软土地基的稳定性;硅化加固法。硅化加固法是通过硅酸钠与氯化钙发生一系列的化学反应,所生成的具有一定胶状凝聚物的产物,强化软土的硬度,从而达到水利工程建设的地基设计相关标准与要求;深层搅拌法。与灌浆法相似,深层搅拌法也是利用搅拌机将水泥等材料与软土质进行充分搅拌,让水泥与软土混合均匀,二者合一,在一定程度上也增加了软土的强度。

3.1 软土地基的施工总量
软土地基的施工总量也是影响软土地基施工技术选择的影响因素之一,如果工程量较大,这个时候如果采用换填法来处理软土地基就需要投入大量的人力、物力,从而直接造成施工成本的大幅度上扬。如果软土层较厚,我们采用重压法则不能保证软土地基底部的稳定性和坚固性等。
3.2 工程施工的环境因素
水利工程的地理环境是影响工程施工的重要环境因素,在具体施工的过程中我们也往往会因为地理环境的不同而选择不同的施工技术方案。比如说,平原地区工程施工时,往往会选择与山地、盆地地区工程施工不同的建设质量标准、施工方式以及施工技术方案。
3.3 施工时间的限制
在水利工程施工过程中,应当重点考虑的问题是建设工期,尽量能够在合适的时间期限内将工程建设项目顺利完成。例如:相关施工人员处理软土地基的过程中,在使用添加剂以及重压法的方式,则需要充分地考虑以下几个方面的内容:首先,对添加剂的反应时间加以充分的考虑;其次,对重压后的沉淀时间加以充分的考虑等,一旦施工时间较长,则会对工程整体工期造成不利影响。所以,由于受到施工时间的限制,应当合理地选择施工技术,为水利工程施工的顺利进行提供重要保障。

预压砂井法指的是在排水系统与加压系统的合作下,让地基土中的孔隙水排出。常用的排水系统很多,有水平排水法与竖直方向的排水法。水平排水法有水平排水垫层、排水砂沟等;竖直方向的排水法有塑料排水板等。加压系统有堆载预压、真空预压或降低地下水位等。如果将给堆载预压和真空预压合并起来使用时又称作真空联合堆载预压法。具体的操作程序是:将所要加固土质周围的植被清理干净,在表面进行铺砂垫层工作;在该地段垂直下插塑料排水板,在砂垫层中横向布置排水管,提高加固地基的排水条件;在砂垫层上铺设密封膜,然后用真空泵将其内的地基气压抽到80kPa以上。此方法一般需要较长的加固时间,而且抽真空处理具有一定的制约条件,因此在工期要求宽松的淤泥质地基的处理工作中应用较为广泛。

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