水利工程地基处理关键技术分析严永祥

水利工程地基处理关键技术分析严永祥

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摘要:随着社会经济的发展,我国的各个行业都有了很大进展,尤其是水利工程建设,更引起人们的广泛关注。比如,水利工程中的地基处理技术,其也取得极为显著的发展成效。然而,最近一段时间以来,由于水利工程的运行条件受到影响,致使地基的承载能力以及运行条件等都发生变化,且地基的稳定性将会直接影响到整个工程的运行。也就是说,如果想要推动水利建设行业的发展,就必须尽快解决水利工程建设所面临的问题。本文主要是对水利工程建设中的地基处理技术展开的探讨,同时还对其进行了合理化分析。

关键词:水利工程;软土地基;处理技术;分析

引言

地基是水利工程的基础性工程施工项目,其重要性需要引起工程项目管理人员和施工团队的高度重视,很多水利工程正是因为没有特别注重地基的科学处理方法,也没有严格按照技术流程以及程序来进行施工,就造成了很多结构性缺陷和质量病害,在处理地基病害问题时也没有合理的应用相应的处理技术。我们在分析和探讨这类问题时,应该着重从技术方法和手段的角度出发,探寻正确的技术应用模式,根据施工需求来规划合理的施工策略。

1地基对水利工程的影响分析

①当地质条件比较恶劣时,会导致一些抗滑结构面的强度下降,不能承受较大的压力,导致水利工程的地质稳定性、抗滑能力等重要指标均低于水利工程设计中对地基的基本要求,无法满足地基上部建筑物对稳定性和抗滑性的要求。②水利工程地基土层土质松软、强度低,无法满足地基上方建筑物的承载要求,或因地基土层中某些环节非常薄弱、地基土层的强度分布不均匀等,当地基遭受建筑物压力时,便会发生不均匀沉降现象,进而被局部破坏,最终导致地基上的建筑物发生破坏变形等。③如果水利工程的地基位于构造带、砾石层等比较松散的土质结构或其他透水性较好的地质构造环境时,水利工程容易出现比较严重的渗透、渗水现象,导致基础的渗漏量或水利坡超出允许范围。

2水利工程地基处理关键技术分析

2.1土层置换处理方法

在水利地基的施工过程中,经常会遇到不同类型的地质状况和环境因素,其中软土地基是施工人员重点关注的问题所在。软土层本身就存在较大的性能指标上的缺陷和不足,无法支撑起水利地基结构,因此必须要经过科学的处理才能满足施工需求和设计规范。在一般情况下,如果软土层的厚度较低,覆盖范围较小,施工人员通常都会采用土层置换的方式来进行处理。何为置换?就是将其他区域符合设计指标的土层换填到地基施工的选址地点,将原来的软土层排除出去,以此来提升地基土层的性能指标,或者采用相应的施工材料来置换软土层。在施工中还要注意其技术应用的规范和流程,在开挖以及回填时都要注意清理干净土层中的杂物。这种方式是较为使用的处理技术手段,它的应用模式较为简单,但是要根据实际情况来进行慎重的选择,如果软土层厚度过大,而且所覆盖区域范围很大,那么就要考虑到施工成本和造价的问题,此种方式就很难被选用。

2.2排水固结法

排水固结法也常常被应用于多个领域,其主要是通过排水设施,将软土地基多余的水分排除干净,如此一来,不光可以提高软土地基的承载力,同时还能提高其安全性。实际上,在水利工程的建设过程中,大部分的施工人员都没有熟练掌握排水固结法,有的甚至还说“软土地基的水分如果排出,会让土层变得更加干燥,不利于提高软土地基的质量”。很显然,上述说法比较片面。这就要求施工人员在具体的施工过程中,除了熟练掌握排水固结法以外,还应结合施工现场的实际情况,全面将上述工艺做好。

2.3高压喷射注浆技术

注浆也常常被称为灌浆,即把两类特性的浆液按照一定比例融合,再应用钻孔技术将混合好的浆液摄入地基缝隙中,从而让其在地基中不断扩散,并逐渐渗透下去,最终实现地基硬化,发挥加固地基和防水的目的。压喷射注浆法的操作程序分为钻孔、插管、高喷施工、冲洗四个阶段。注浆作用主要表现在粘连凝固,在压力的作用下产生加密效果,被填充的土质产生割断水流的效果。压喷射注浆技术是在传统的夯实法、换土层法、挤密法等地基处理方法中不断创新而来的一种现代地基处理技术。

2.4化学固结法

化学固结法是指利用化学材料填充地基,使其强度增加,减少工程的压缩性,其具体内容如下:灌浆:利用化学原理在土地中添加石灰石使其与软土地中其他物质进行反应增加软土的强度;高分子合成材料填充:高分子合成材料是一种人工合成的化学材料,利用高分子材料对软土地基进行填充,增加软土地基的韧性;硅化加固:硅化加固的主要原理使硅酸钠和氯化钙反应后的效果将其软土黏合在一起,生成新的化学物质,使其土层硬度增加,承载力也同时增加,提高水利工程的质量。

2.5强夯处理技术

水利工程地基常常是由砂土和黄土构成的软土,因此,可以通过夯锤的方式处理软土,从而达到加固地基和提高地基承载力的目的。比如,在某次施工中,水利工程的一条渠道地基为黏砂多层结构,渠道底板主要处于中壤土、细砂土、重砂壤土中,中沙壤土和细砂土质不均匀,而重砂土壤具有地震液化的潜质,待全面分析各种因素后,决定运用强夯处理技术处理地基,具体过程为:选择单击夯击能300kN?m夯击4次,前面3次夯锤的落距均为14m,最后1次慢夯的落距为5m。在对地基处理后,对夯区中的土样开展试验分析,结果发现,在运用该处理技术后,成功地解决了地震液化的问题,且处理的质量符合水利工程的设计要求。

2.6人工材料加筋加固法

人工材料加筋加固法是指软土地基在正式施工之前,必须在地基的表层覆盖一层人工合成材料,与此同时,还必须对软土地基进行加固,以便尽快提高其承载能力。和地基所承受的压力相比较而言,人工材料加筋加固法不仅可以强化建筑物,更最重要的是,可以增加建物和地基的摩擦力,起到保护建筑物的重要作用。一般来说,人工材料加筋加固法大多被应用于沉降量比较小的软土地基处理过程中。

2.7加载法在软土地基中的应用

加载法就是对地基进行过量的荷载压力,从而加快地基的下沉,然后再进行填压,避免后期填压不实还有下沉的可能,该处理技术主要是通过增加压力降低土壤中的水分来减少土壤的间隙,提高土壤的整体抗压能力。其主要原理包括以下两个方面:大气加压法:在水利工程建设的过程中设置竖井来降低土壤中的水分,再利用空气压力的方法对土壤进行加压;预压加载法:对稳定的软土层进行增加荷压来对土壤层所能承受压力进行检测和加固。

结语

综上所述,水利建设工程作为一项基础建设工程,其质量和安全将会直接影响到社会的稳定。所以,必须要对其引起重视,尤其是出现的软土地基处理问题。这就要求参与工程建设的人员必须全面掌握地基的特点,依照工程的实际情况,选取适宜的软土地基处理技术,目的是为提高水利工程的整体质量,最终推动我国水利建设行业的可持续发展。

参考文献

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[2]曾文学,高春锦.水利工程施工中地基处理技术探讨[J].河南水利与南水北调,2016,15(1):61-62.

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