【摘 要】在現(xiàn)代水利工程建設(shè)研究中,軟基處理是一項(xiàng)發(fā)展歷史較短的領(lǐng)域,然而我國(guó)古代人民很早就已經(jīng)進(jìn)行過(guò)類似的工程處理,當(dāng)前盛行的一些軟基處理方法可以在古代道路中尋找到其類似手段。我國(guó)近現(xiàn)代地基處理技術(shù)的發(fā)展主要是在新中國(guó)成立之后,最快的發(fā)展時(shí)期為近30年。其中諸多省市出于發(fā)展考慮,需要實(shí)施軟土上的水利工程建設(shè),而如何在存在不利因素的軟土表面建設(shè)穩(wěn)固的橋梁,是近些年我國(guó)水利工程建設(shè)過(guò)程中致力于攻克的難關(guān)。本文就地基處理在水利工程施工中的應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行了淺要的探討。
【關(guān)鍵詞】地基處理;水利工程;施工技術(shù)
一、引言
當(dāng)前我國(guó)大部分地區(qū)已經(jīng)建立了相對(duì)完善的水利工程交通網(wǎng)絡(luò),尤其是近些年水利工程的普遍建設(shè),使得水利工程運(yùn)輸成為了國(guó)內(nèi)最主要的運(yùn)輸方式之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)幾乎所有的省市都將水利工程網(wǎng)絡(luò)建設(shè)作為其發(fā)展規(guī)劃中關(guān)鍵的部分,并且諸多省市已經(jīng)具備了相對(duì)完善的水利工程網(wǎng)絡(luò)。如何在存在不利因素的軟土表面建設(shè)穩(wěn)固的水利工程,是近些年我國(guó)水利工程建設(shè)過(guò)程中致力于攻克的難關(guān)。本文就地基處理在水利工程施工中的應(yīng)用等內(nèi)容進(jìn)行了淺要的探討。
二、水利工程地基處理施工技術(shù)探析
1、墊層換填法。墊層換填法屬于一種對(duì)軟基的進(jìn)行淺層處理的方法。常用的填充材料有碎石以及泥土。被廣泛的應(yīng)用于對(duì)固體堅(jiān)硬物質(zhì)含量少的圖層進(jìn)行填充,在進(jìn)行墊層換填法時(shí),常用的工具有兩種,一種是人工的方式,另一種是采用機(jī)器作為動(dòng)力輔助。其使用原理是依靠人工或者機(jī)器將淺層的泥土抽取出來(lái),然后將碎石等相對(duì)僵硬的物質(zhì)填埋進(jìn)去,實(shí)現(xiàn)換填的目的。但是,在換填的時(shí)候,有一項(xiàng)非常重要的注意事項(xiàng),就是當(dāng)填埋的深度超過(guò)一米時(shí),為了實(shí)現(xiàn)功能的最大化,就需要加一層土工布等物質(zhì)。這種換填的方法本質(zhì)上還是為了滿足水利工程的需要,保證其能夠承擔(dān)更大的壓力。此外,這種換填還有效地解決由于地基凍脹對(duì)水利工程地基造成影響的問(wèn)題。
2、靜載法。所謂靜載法,就是在地基的硬度不符合要求的時(shí)候,在其上面加重物,將軟性物質(zhì)進(jìn)行壓縮,提高其硬度,達(dá)到水利工程的要求。這種高硬度的地基,有利于提高水利工程的使用周期。在水利工程建設(shè)中使用此方法都是利用高強(qiáng)的壓力,這種對(duì)泥土施壓的方式能夠減少軟土中的水分。當(dāng)在泥土中使用此方法時(shí),應(yīng)當(dāng)選擇合適的時(shí)間進(jìn)行。
3、添加劑法。添加劑法顧名思義就是在軟基中添加一些物質(zhì)。假如軟基是軟土等物質(zhì),那么就需要在里面添加一些物質(zhì),提高泥土的可塑性。眾所周知,軟性泥土承受的壓力非常的小,這就導(dǎo)致大型機(jī)械無(wú)法在其上面進(jìn)行作業(yè),只有在添加各種物質(zhì)之后,才能加強(qiáng)其強(qiáng)度以及抗壓力。目前,使用最多的添加劑就是水泥。
4、置換法。置換法與其他的方法也具有一定的相似性,都是為了提高泥土的硬度,保證其符合施工的標(biāo)準(zhǔn)與需要。在一般的情況下,對(duì)于軟性泥土的處理方法都是依靠粗粒土來(lái)將其取代。我們知道,地下還有豐富的地下水,為了降低其干擾,在進(jìn)行置換時(shí),優(yōu)先選擇大沙粒,它在實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目的的同時(shí)能夠吸收地下水。
5、加載法。所謂加載法,與靜載法的原理上具有相似性。都是依靠重力的作用來(lái)實(shí)現(xiàn)土質(zhì)的收縮。這就極大的提高了土地之間的緊密程度。此外,其還具有一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的作用,就是有效地防止了有害物質(zhì)的沉降與滲透。在使用此方法時(shí)應(yīng)當(dāng)確保地基處于合適的狀態(tài)。
6、強(qiáng)夯法。利用重物對(duì)地面進(jìn)行猛力拍打使地面平整牢固的方法叫做強(qiáng)夯法,在施工的時(shí)候利用該方法可以有效的提高地面的承受重物能力,避免在重物的壓制下出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象。鑒于強(qiáng)夯法的諸多優(yōu)點(diǎn)和使用后對(duì)地面造成的良好效果,可以在造路的時(shí)候?qū)Φ鼗褂眠@種方法,通過(guò)對(duì)地基進(jìn)行強(qiáng)夯,迅速的使地基硬化、夯實(shí),為后面修路的進(jìn)行提供便利并盡早出合格的道路。由于在對(duì)地面進(jìn)行夯實(shí)的時(shí)候容易造成巨大的噪聲污染和產(chǎn)生振動(dòng),如果在居民區(qū)附近進(jìn)行夯實(shí)的話,就會(huì)影響居民的日常生活,因此在這些地區(qū)不應(yīng)該使用這種方法。再進(jìn)行夯實(shí)處理的時(shí)候需要按順序進(jìn)行,一層一層的進(jìn)行夯實(shí),在完成最后一層的夯實(shí)之后,就可以將夯實(shí)機(jī)留下來(lái)的坑填平。在這種操作步驟之下,容易造成夯坑上面的表層泥土比較松散,所以在夯實(shí)完成之后還應(yīng)該進(jìn)行一次強(qiáng)度較低的夯實(shí)工作。眾多夯實(shí)例子表明,當(dāng)進(jìn)行夯實(shí)的時(shí)候,會(huì)造成強(qiáng)烈的振動(dòng),但是如果受震動(dòng)影響的建筑物之間的距離保持珍在10~15m或者大于15m,一般都不會(huì)影響建筑物的結(jié)構(gòu)。但是如果夯實(shí)周圍有一些容易受到振動(dòng)影響的建筑或者一些儀器之類的,必須對(duì)其進(jìn)行相關(guān)的保護(hù),可以通過(guò)挖一些隔振溝來(lái)避免這些問(wèn)題的出現(xiàn)。大量的工程建設(shè)項(xiàng)目表明,在對(duì)松土進(jìn)行夯實(shí)的時(shí)候,利用上述的方法加上一些輔助的措施,總會(huì)取得非常好的效果。
7、拋石擠淤法。這種方法被廣泛的使用在沼澤地以及盆地中。之所以要這樣安排,因?yàn)樵谶@些地方排水困難。但是,唯一一個(gè)弊端就是不能夠使用抽水設(shè)備進(jìn)行抽水。久而久之,就會(huì)使得硬質(zhì)泥土的數(shù)量非常的少,所以使用上述的方法已經(jīng)不能滿足需要,必須使用碎石等材料進(jìn)行加固。在這個(gè)過(guò)程中,對(duì)于石塊也有一定的要求,就是保證其半徑要達(dá)到15厘米。這種方法的使用流程與上述的方法也具有一定的差異性,是從中部向外邊進(jìn)行擴(kuò)散。不斷地向中間添加石頭,之所以選擇中間,就是因?yàn)槟軌驖M足填充的需要,最大程度上降低材料的損耗。在這種填埋的過(guò)程就會(huì)向構(gòu)造金字塔一樣,逐漸的向上頂尖,然后底部也原來(lái)越大,就這樣降低了成本的投入。當(dāng)填充到一定的程度后就需要保證使用壓路機(jī)進(jìn)行夯實(shí),然后再向里面添加石頭,如此往復(fù)實(shí)現(xiàn)其根基的穩(wěn)定。但是需要注意的是,不能急于求成,需要在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉降后,再次向其添加石頭。直到最終符合要求。
8、固結(jié)排水法。固結(jié)排水法通常應(yīng)用于有機(jī)質(zhì)粘土、飽和粘土的地基處理。此方法的排水系統(tǒng)由豎向排水體和水平排水砂墊層構(gòu)成,主要起到加速軟基固結(jié)過(guò)程、縮短地基孔隙水的排水距離、改變地基原有排水邊界條件的作用。而當(dāng)土的滲透性較好或軟土層較薄且靠近地表時(shí),可以只在地面鋪設(shè)砂墊層而并不設(shè)置豎向排水體。一般水平砂墊層厚度為50cm,采用粗砂或中砂。水平砂墊層寬出地基兩邊各1m,并保證其排水暢通。豎向排水常選用塑料排水板或袋裝砂井。水平砂墊層與豎向排水應(yīng)連通,施工前應(yīng)當(dāng)先鋪30cm厚砂墊層,并設(shè)3%~4%橫坡,然后再施工豎向排水體。采用此方法處理軟土地基,通常地基固結(jié)較好,不僅有排水固結(jié)的作用,還能起到擠密地基作用,且其施工設(shè)備也相對(duì)簡(jiǎn)單。
三、結(jié)束語(yǔ)
總之,若要在軟土地上修筑水利工程,則必須解決兩個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題,一是地基的穩(wěn)定,二是地基的變形。簡(jiǎn)而言之,在軟土地基上修筑水利工程,需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題就是地基的穩(wěn)定和變形,就目前的技術(shù)而言,地基的穩(wěn)定是可以實(shí)現(xiàn)的,但是相對(duì)而言必須具備更高的沉降要求。