水利工程施工中软土地基处理技术

水利工程施工中软土地基处理技术

王超

身份证：152801198301280319

摘要：软土地基处理是现代水利工程的施工难点,部分工程现场分布低强度、高压缩量软弱土层,如果盲目开展现场施工作业,选择不适合的软基处理技术,将会影响地基结构的稳定性和安全性,从而引发地基不均匀沉降、水工建筑物结构开裂等问题。因此,应通过科学的方式进行软土地基的勘探分析,采取合适的工艺方式,这样才可以有效地提升水利工程的整体质量。本文主要分析水利工程施工中软土地基处理技术。

关键词：水利工程施工；软土地基；处理技术

引言

在水利工程建设中，地基的处理是最基本的，也是最关键的一步。在水利工程建设中，经常会碰到软土地基，由于其软弱、抗压能力差，很可能会出现垮塌，从而使施工难度陡然增加，影响工程的质量，延缓工程进度。近几年，随着水利建设事业的迅速发展，基础处理技术得到了长足发展。

1、分析水利工程软土地基施工技术原则

想要使得水利工程软土地基施工效果得到显著提高，施工方应当严格依照一定的原则开展施工活动。第一，需要对软土地基施工时间进行合理安排，应当在技术规范规定时间内进行施工，严格检验计划用于本工程的资料以及配合比和最佳含水量等，保证所获取的验证数据满足规范需求。在实际施工时，应当结合施工质量检查验收标准实施自检作业。一旦遇到强降雨或者冰雹等天气条件时，要禁止开展软土地基处理活动。施工工作人员应当选用晴朗以及无风的环境进行施工，进而使水土保护效果得到明显提升。第二，应当对地基自身的抗干扰能力进行优化，在新时期背景影响下，在一定程度上提高了水利工程规模与数量，为了有效防止其他工程对目前软土地基造成的干扰，要使得软土地基本身所具有的抗扰动性能得到显著提高。在具体施工时，施工工作人员需要对每一种数据的收集与整理进行综合考虑，进而为正式开工提供数据保障。

2、软土地基的危害性

一般情况下，在进行水利工程建设之前，有关施工人员应加强对软土地基的细致调查，并收集有关资料，以确定软土地基对建筑物的不利影响，根据软土地基的物理特性，选用具有较强的适用性的软土地基施工技术和处理措施，以提高整体的承载能力和结构的稳定性。由于软粘土主要由大颗粒的粘土、砂土、粉土等组成，孔隙率大，渗透性差。软土地基与其他硬土地基相比，其危害性主要有五个方面：第一，软弱地基的触变性很强，特别是软弱地基不能承载太大的重量，在受到很大的载荷作用后，软土基础会在很短的时间内发生变化。其次，由于软弱地基的渗水性能不佳，所以在实际工程中，应采取科学、有效的排水加固措施，以保证工程的整体安全。软土地基具有很高的压缩率，其实际沉降与其承受的压缩因子成正比关系，在软弱地基承受一定的竖向荷载作用下，整体的压缩变形将成倍增加，从而引起土体的不均匀沉降和结构破坏。

3、软土地基处理技术

3.1深层水泥固化技术

深层水泥固化技术是将水泥和软土混合，在水泥固化后，改变了软土的内部结构，减少了土体的孔隙，增强了土体的硬度，增强了土体的受力，达到了地基的要求。深层水泥固化技术在施工和使用时需注意：①在进行深层水泥固化工艺前，要清除场地的杂物，根据质量管理体系的现场管理要求，施工需要用到的材料、设备准备齐全并分类摆放整齐，原材料要选择合适标号的水泥，施工设备在运行前全面进行检查；②在施工之前，一定要确保水泥灌浆的畅通，如有堵塞的地方，应及时清理；③在搅拌之前，对搅拌桩进行检测是关键，对搅拌桩的竖直角及精度进行检测。只有在符合施工条件的情况下，才能顺利地进行水泥灌注。

3.2高压旋喷桩

高压旋喷桩是钻孔钻至设计深度后，将制备好的水泥浆液在高压下从喷管喷出，同时旋转并提升旋喷桩，进行由下而上的旋喷注浆作业。水泥浆在高压作用下充分和土体混合形成连续搭接的水泥加固体。高压旋喷桩处理软基深度可达30ｍ，处理后的地基承载力高、沉降小、施工机具小、施工工艺较简单，对施工场地的空间要求低，同时也有效解决了工程中的振动等噪声污染。该方法具有化学工业污染较严重，成本高的缺点，而且对不能使喷出浆液凝固要求的土质不宜采用。

3.3换填法

换填法是挖除工程现场分布的软弱土层,原位回填夯实质地坚硬的材料,通过置换地基垫层方式改善地基承载力特性。此项技术工艺简单、易于操作、地基处理效果显著,但需要使用到大量的换填材料,施工成本与垫层换填深度保持正比关系,如果换填深度较大,将会产生过高的施工成本。目前,换填法多用于浅层分布软弱土层的水利工程,把开挖换填深度控制在3.0m内。在应用换填法时,重点掌握材料检查、软基开挖、垫层回填、质量检验四道步骤的操作要点。第一,材料检查。根据软基处理要求来选用粉质粘土、灰土、粉煤灰、水泥土等作为换填材料。检查换填材料的质量状态,筛除杂质,比如,把粉质黏土的有机质含量控制在5%以内,筛除灰土中粒径超过5mm的颗粒,把水泥土中的水泥掺入量控制在8%-15%以内。第二,软基开挖。在垫层底面设置标高,施工人员采取机械开挖或是人工开挖方式,按顺序开挖作业面中的软弱土层,检查垫层底面平整度与标高偏差是否超标,对超挖部位开展补挖作业,对欠挖部位进行回填夯实处理。第三,垫层回填。分层开展回填作业,把回填层厚度控制在15-30cm内,各层回填完毕后使用平板振捣器等机具进行压实,检查回填层厚度、压实度与平整度是否达标,重复操作,直至完成垫层回填作业。同时,在回填首层垫层时,禁止使用振动能力过大的机具设备。第四,质量检验。运用环刀法、静载荷试验、静力触探试验等方法,检查地基质量是否达标。以环刀法为例,在换填垫层中压入环刀,环刀底部压入到垫层2/3深度处,采集垫层样品后测定干密度。

3.4强夯加固施工技术

强夯加固与预应力管桩施工相互比较，所存在的差异性较小，强夯加固是在前期的压力作用下，通过压力作用把现有空隙大以及含水量高的土壤变得密实是强夯加固主要目的，在实际施工过程中，科学合理的运用这种加固技术，能够使得加固效果得到显著提升，由于这种技术具备成本低以及范围广的特征，因此在部分工期紧张和面积大的软土地基处理中的使用效率比较高。除此之外，一旦需要在地质条件较为复杂的环境当中进行施工，科学合理的使用强夯加固技术，不但可以使得施工质量以及施工进度得到显著提升，与此同时，也能够使得土壤密实度得到有效提高。但在加固处理表面淤泥厚的软土地基时，应当禁止使用这种加固方法，由于淤泥起到了阻隔降压的作用，所以会对有效提高加固质量以及加固效率造成干扰。

结束语

综上所述,软基处理是水利工程施工活动的关键,应分析施工现场具体水文地质条件及特征,选择科学的地基处理方法,为工程建设质量与水利设施使用安全提供有力保障。为此,相关人员必须提高对软基处理技术的重视,明确各项软基处理技术的操作要点,根据工程情况选择恰当软基处理形式,严格把控软土地基处理作业过程,明确施工导流、施工方案比选、工艺问题处理等环节的质量把控,保证水利工程软土地基得到高效处理。

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