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软土地基处理技术水利施工论文2篇

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软土地基处理技术水利施工论文2篇

第一篇

1软土地基的特点

软土地基指的是土质强度低、有机含量高、压缩量相对高,含水量也比普通土含水量大的软土土质,主要由淤泥、淤泥质土或其他高压缩性土构成的地基。而在我国一些施工工程中,很多中型和大型的施工工程的地基在没有办法的情况下,就得建在软土地土质上。在进行软土地基建造前,必须多了解、多掌握一些软土地基的基本特征,以免在施工时无法承受建筑物的压力,而出现质量问题,所以要提前对软土地基进行技术上的处理,为工程顺利开工,排出一切影响因素,以保质保量完成建筑工程。

2水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素

通过对水利工程实际施工过程中,会选择不同的软土地基处理技术,来提高整个水利工程的质量,这就必须选择合适的处理技术,做到因地制宜,做好施工前软土地基的技术分析。

2.1软土地基的施工量影响软土地基处理技术

当工程量比较大时,采用换填法进行施工,这个时候,就会存在很多的人力、物力、财力的投入,会导致施工的成本过高。

2.2施工时间限制软土地基处理技术

每一项工程从开始到竣工,所占时间比重很大。所以,在适当的时间内完成整个施工工程建设任务,既不会影响建设施工的工期,也不会导致因软土地基处理技术不同而延长工期现象的发生。

2.3水利工程的质量标准,影响软土地基技术处理

在人们传统观念里,处理软土地基的方法,是对软土地基建造的越无可挑剔越好,其实不然,要采用的方法是根据相应的工程造价、具体用途、建设的等级而采用不同的处理软土地基的方法。

3软土地基常用的处理技术

3.1换土法

此种方法简单,而且直接是施工中最有效的方法,根据施工条件对软土进行更换,采用挖出来的卵石、碎石、粗砂等材料对软土层进行更换,使水利工程的承载力加强,也达到了施工的要求,虽然此种方法简单、简便,在实际操作中,换土法还受以下多个方面的影响:(1)施工中的运输问题;(2)施工路程远近的问题;(3)地理环境的影响;(4)工程量大时,换土后做好新土的夯实工作。

3.2添加剂法

在实际施工过程中,使用往土里添加一些特殊材料,来改变土壤坚固度,以此增强地基的稳定性,通过添加生石灰、水泥和其它化学材料等改变土壤的成分,使土壤变成凝固土,在添加过程中要注意,把握添加剂各种成分之间与土壤的比配标准,避免出现土壤中水分含量过高和使土壤变的过于干燥的情况,这样都会使添加剂的效果受到影响。这种软土地基处理方法适用于处理砂土、粉土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土和一般人工填土,也可以在处理裂隙岩体及已有构筑物地基加强中。水泥或其它化学材料注入土体后,与土体发生化学反应,吸收和挤出土中部分水与空气形成具有较高承载力的复合地基。

3.3排水固结法

就是通过排水设施,将土质中过多水分排出,保证软土地基的承载能力,提高其稳定性能,在软土地基上加压并配合内部排水,加速软土地基的排水,加快软土固结的处理方法称为排水固结法。适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。软土地基在附加荷载的作用下,逐渐排出孔隙水,使孔隙比减小,产生固结变形。在这个过程中,随着土体超静孔隙水压力的逐渐扩散,土的有效应力增加,并使沉降提前完成或提高沉降速度。而排水固结法主要有以下几个方面:

(1)真空预压法,主要是利用技术对地基进行处理的过程中,能有效地对真空边缘,进行控制,提高真空度,使预压效果明显。这种方法主要是把砂垫层,铺设在黏土层上,并进行密封处理,极大增强了土地整体厚度。

(2)堆载预压法,此种方法,能快速地排除地基中的水分,加快固结的最佳方法。这种处理技术简单操作,它主要就是利用水利工程施工现场堆置的土方、石方来对土体进行填充,迫使软土地基沉降,提高了地基的整体承载力,避免水利施工过程中土体的沉降,在实际施工中,预压荷载要大于水利工程的整体荷载,这样在以后水利施工中不会发生地基沉降的问题,也能够加快地基的固结速度,能够有效地排出地基中的水分。

(3)降水降压法,该种技术适用于土质为细沙或是粉土的地基,主要施工流程就是在软土地基的水位比较高的位置放置抽水机,通过抽水和挖基来使得软土中的水位得到降低,这种方法达到的降水效果比较好、需要的工期短、施工成本比较低,但是它对土质的要求比较高,不适用于一般的软土土质,所以用途比较局限。

(4)振动水冲法,这种方法是利用振冲器在冲击力和振动力的相互作用下,把地基打出孔,然后分别将碎砂石等材料填入孔中,为使地基加固夯实,分别对煤层进行振实,需要注意的是初始强度不能太低,此种方法不适用于对太软的淤泥或淤泥土质。现在随着科学技术的发展,各种新材料不断出现在人们的生活中,在水利工程软土地基的处理过程中,除了使用排水固结的方法和地基换填的物理方法之外,也可以采用深层搅拌、高雅喷射注浆法和灌浆法等化学方法进行加固地基,提高软土地基的自身稳定性,在上述工程方法施工前可以在地基表面覆盖一层人工合成的工程材料,以对建筑物进行加固,这种方法可以有效地分散建筑物重量对地基的压力,使得整个地基所承受的压力相对平均。还有灌浆法、桩基法也是两种比较常用的施工方法,它们之间的共同特点就是向软土地基中加入增加凝固的物质来提高软土地基的稳固性能。

4水利工程软土地基处理技术的注意事项

第一,根据水利工程的具体特征,对土质的性质,进行分析,科学合理地制定实用的工程施工方案。第二,借助现代的计算机技术,通过对水利工程中,软土地基的承载能力的研究和分析,采集大量数据,对土壤的含水量、承载能力、土壤热化等因素进行科学分析。第三,天气因素,在施工时,季节气候的影响也很关键,在进行搅拌处理时,由于天气因素影响搅拌凝固的效果,达不到预期的目的。

5结束语

在水利工程软土地基施工过程中,会存在诸多问题,同时也会有制定出许多解决办法,特别是一些软土地基基础上的施工办法,如,震动水冲法、换土法、排水固结法等,这些方法在实际操作中,还要考虑各类客观因素的不同,以及对工程的影响,提高水利工程的质量,降低了工程成本,以便水利工程高质量完成。

作者:黄磊单位:秦皇岛市石河水库管理处

第二篇

1软土地基的特性

软土一般分布在自然环境水源充沛地区,比如滨海地区、湖池沼泽地区、河流谷地、河滩沉积等地区,其常见形式是淤泥和淤泥质土。软土最主要的特点是软土内部含有大量的水分。由于这些水分的存在,使得软土颗粒间的空隙很大,土壤极易压缩,抗剪切能力很差,难以发生凝固。同时,由于软土土层结构复杂,而土层内部大量水分的存在,使得软土的透水能力明显不足。由于上述问题的存在,直接导致软土地基上不适合修建建筑物。具体来说,软土地基具有如下特性:一是土壤本身含水率极大。二是土壤空隙率高,压缩性能显著。三是大量水分的存在使得软土凝固时间长,扰动性大。四是外部水体在软土层中渗透困难。软土地基的这些特性,使得在软土地基上修建工程,特别是水利工程这种意义长远、规模庞大的土建工程难度极高。在水利工程施工过程中遇到了软土质地基,会大幅度延缓工程施工进度。软土土层中含有大量空隙,其中包含水分,一旦处于阳光下,很快就会因为水分蒸发而使得土质变得松软,失去地基的基本功能。这也是软土触变性和流变性强的重要原因。所以在软土基地上施工建设,必须要对地基按照相关标准进行处理,达到规定指标后方可施工。首先要从施工实际出发,全面考虑施工过程及建筑投入使用后可能会遇到的问题,在此基础上,对施工现场软土地基的承载能力进行细致测算,确保结果准确,要把软土地基受力发生变形的因素纳入考量范围。最后,根据计算结果和工程设计要求选择适当的地基处理方案。

2软土地基上建筑物失稳的原因分析

软土地基的土质松软,抗剪切能力差,在上面构建建筑物,极容易发生因为地基某处抗剪强度低于它所承受到的剪应力,导致建筑物整体失稳,进而导致建筑结构破坏现象的发生。产生这种情况的最常见原因是天气原因导致软土地基中水分含量增加或施工中某个细节破坏了地基原有平衡。因此,在软土地基上构建建筑物,必须进行地基处理,确保建筑平衡稳定。

3水利工程中软土地基处理技术选择的影响因素

3.1工程的具体要求和质量标准

在选择使用哪一种软土地基处理技术时,首先要考虑的因素是工程的设计要求和质量标准。不同用途和建设等级的水利工程,其质量标准和设计要求也不一样。比如说国家级的水利工程和乡镇农村水利工程在用途和建设质量标准上就存在着较大的差异。处理软土地基,不能单纯考虑处理后的地基质量水平,还要综合考虑施工成本的影响,要根据工程具体质量要求来确定软土地基处理后要达到的质量目标,进而确定使用哪一种处理方法。要在保障工程质量的基础上,尽量降低工程造价,争取更大的经济效益,这样才能符合市场规律,实现施工企业的可持续发展。

3.2施工时间限制

在考虑选择哪一种软土地基处理技术时,工程建设周期也是一个非常重要的影响因素。每个水利工程都因为自然条件、工程用途或其他原因而有着明确的工期限制,施工单位要尽可能地在工期时限内完成必须的工程建设步骤。所以,在选择处理方法时要考虑使用这种方法是否满足工期的要求。比如采用添加剂法和重压法处理软土地基时,就赢过考虑添加剂的反应时间和重压后的沉淀时间对工期的影响,防止施工时间过长导致工程不能按时完工。

3.3地基处理的总工程量

工程量的多少也是影响软土地基处理技术选择的重要因素之一。工程量的多少和施工成本有着直接联系。如果选择的方法施工量巨大,就会引发成本过高的问题。另外,在使用某些处理方法时,过大的工程量会导致处理效果下降。比如软土层较厚的时候,使用重压法就难以保障软土地基底部的稳定性和坚固程度。

3.4施工现场环境因素

水利工程“依山傍水”,受周围自然环境影响很大。在具体工程上往往要根据施工地点周边环境选择施工技术方案。比如说地形就是一个常见的环境影响因素。不同的地形会导致不同的施工技术方案选择。平原地区的技术方案与丘陵、山地区域的技术方案往往不同。

4软土地基的常用处理技术

4.1换土法

软土地基问题的核心是土壤。将施工区域的软质土壤换成适合地基施工的土壤,是解决软土地基问题最简单、也是最根本的方法。更换土壤,不仅可以改变地基特性,满足施工要求,还有利于加快施工速度和提高工程质量,可以大量利用水泥、混凝土等取代软土,提高水利工程地基承载力,加快施工速度,降低工程难度。但换土法局限性较大,受施工条件影响明显。如果换土运输距离较远,运输成本较高,大规模换土就会导致工程总造价大幅上升,从而限制了换土法的使用。在采用换土法时,要注意对置换后的土壤进行压实,保障土层稳定性,从而真正发挥换土法的作用。

4.2排水固结法

该种方法通过排出软土地基土层中的水分,降低超静孔隙水压和孔隙比,提前完成土体沉降,使土体变形固结,提升土体抗剪强度和有效应力,从而实现强化地基承载力的目的。排水固结法具体操作方式有很多,常见的有:真空预压法、电渗排水法、砂井法、堆载预压法等。各种方法都有自身的特点和使用范围,具体采用哪种方法要根据土层具体组成情况决定。

4.3旋喷法

此法利用旋喷机定向喷射水泥浆,水泥浆与土体混合凝固硬化,最终形成连桩及连续墙,从而达到地基防渗的目的。这种方法的缺点是在有机成分高的土层中效果不明显,当土层中有机物质含量高到一定程度后就不能采用这种方法处理。

4.4加筋法

软质土壤由于含有大量孔隙,土壤颗粒容易发生位移,从而给软土地基稳定性带来负面影响。为避免这种情况,就要在软土中加入抗拉性强的材料,通过抗拉性强的材料与软土颗粒间较强的摩擦力,将两种颗粒连接到一起,使土层形成较为牢固的整体,从而达到建设地基的要求。除此之外,在软体的上层铺设一层砂子,再把一些工程用料铺设在砂子上,假如工程物料受到拉力,能够调整砂子的受力状况,可以在很大程度上降低沉降的可能性,进一步提升土体的稳固性。

5结束语

地基质量关系到工程整体的质量与安全,必须要认真对待。水利工程依托水源而建,软土地基的问题无法避免。要保障工程顺利施工,保证工程质量和施工安全,就必须妥善处理好软土地基问题。在具体工程上,要根据工程的实际情况和要求,因地制宜地选择处理方法,要在满足工程质量要求的前提下,尽量缩短工期、降低工程成本,实现工程经济效益和社会效益的最大化。、

作者:张薇韩宇舟单位:秦皇岛市水利勘测设计有限公司辽宁省农村水电及电气化发展中心