软基处理水利工程论文

2022-04-18

摘要:水利工程对于土地的地基建设比较重要,针对于不同的地基,应开发出相应的技术。其中,以软土地基为基础开发出的新型技术,为我国的水利工程建设起到了重要作用。文章主要对水利工程中软土地基的处理技术进行了相关的分析和研究。今天小编给大家找来了《软基处理水利工程论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

软基处理水利工程论文 篇1:

水利工程软基处理中强夯加固技术的应用

摘要:在水利工程事业不断发展的今天,软基处理施工质量的优劣对水利工程整体质量起决定性的作用。强夯加固技术作为水利工程软基处理的主要技术之一,其施工技术水平的高低对水利工程质量的提升及工程使用寿命的延长具有重要意义。本文在充分了解强夯法施工概况的基础上,主要对强夯加固技术在水利工程软基处理中施工准备及施工应用进行了分析与探究。

关键词:水利工程;强夯加固技术;软基处理;施工准备

随着国民经济发展速度的不断加快及科学技术的不断进步,我国水利工程技术水平也得到了极大的提升,这都为水利工程规模扩大提供了可靠地保障。在社会主义市场经济高速发展的今天,对水利工程质量提出了更高地要求。软土地基作为水利工程施工中的重要病害问题之一,其加固技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量。强夯加固技术作为水利工程软基处理中的主要技术之一,在应用中一般也被叫做动力固结法,是上世纪70年代初期由法国工程师梅那提出的,在70年代后期这种软基处理技术被中国引进,经研究发现其处理效果显著,故在大量工程施工中得到应用。现阶段强夯加固技术主要应用于工程、水利工程及建筑工程等方面,其特点就是便于施工、经济效益显著。

一、强夯法概况

1、强夯法概念与特点

强夯法在加固路基质量的方面具有显著的效果,在对水利工程进行施工的过程中,最难控制的就是软基的质量,因为一旦出现问题,就会产生塌陷的可能,进而就会对工程产生严重的影响,不利于水利工程事业的发展。采用强夯法能够有效的避免这一问题的发生。这种施工方法的原理就是减少路基的承载力,将土方进行夯实处理的一种施工技术。在进行施工的过程中,将重锤从一定的高度进行自由下落,在高空自由下落的过程中,其具有的冲击力足以对土方产生一定的影响,从而起到加固土壤的目的。

2、强夯法的施工优势

在采用强夯法对水利工程进行施工建设的过程中,我们需要一定的机械设备加以辅助,这样不仅能够便于施工,还能有效的节约工程的施工时间,以达到理想的施工效果。同时,采用简便的机械设备开展施工建设还可以节省不必要的劳动力开支,促进工程质量的提高,通过在近几年的工程实践中,我们已经积累了相当丰富的工作经验,能够在砂性土壤以及碎石土地基中得到广泛的运用,并且有效的促进了工程质量的提高。

二、水利工程软基处理中强夯加固施工准备

1、强夯设备的选择

强夯设备主要包含三部分:夯锤、起重机及脱钩装置。首先,夯锤。现阶段国内主要分为两种形状的夯锤,为圆形与方形,底面积一般都控制在2平方米到6平方米之间。选择夯锤时,可按照起重设备、地基土质、加固深度等条件进行。选择夯锤底面积时,必须遵循地基土的种类进行,如应选用较小的底面积作为砂性土底面积,选用较大底面积作为粘性土底面积。其次,起重设备和脱钩装置。通常情况下起重机都会选用履带式或轮胎式,如地基有加固要求时,应选用大型夯锤,并进行专用起吊三脚架的制作及通过2台起重机进行夯锤台吊作业。利用滑轮组将夯锤吊到指定高度,并利用脱钩装置实现自动脱钩落锤。现阶段主要使用到的脱钩装置分别是通过吊机上副卷扬机的钢丝绳吊起锁卡焊合件使锤脱落;还有一种是脱钩施夯作业通过定高度索的方式完成。

2、强夯参数的选择

(1)锤重及落距

强夯技术处理水利工程软基中,选用的锤重一般为8吨到25吨之间,将其落距要控制在8米到20米的范围内。选择锤重时,必须严格遵循相关施工要求进行,如地基加固深度等。为更好地了解强夯施工中锤重和落距的关系。将夯锤重量设为M,用h代表落距,应F代表冲量,可以得出在锤重加大和落距加大中,其效果最佳的为锤重增大。

3、夯击能的确定

通常在水利工程强夯施工前期都要进行试验段试验工作,以此获取准确的检测数据。按照所得数据并与设计及施工要求相结合,对最佳夯击能进行准确确定。由于粘性土的孔隙水压力消散极为缓慢,最佳夯击能可以遵循孔隙水压力的叠加值符合土的自重压力范围进行确定。因为砂性土具有較快的孔隙水压力增加或减少速度,最佳夯击能的确定必须遵循孔隙水压力增量随夯击次数的增加而逐渐趋于恒定的夯击能进行确定。

三、强夯加固技术在水利工程软基处理中的应用

近年来,随着社会经济发展速度的不断提升对水利工程建设提出了新要求,要求通过创新体制、完善政策,进一步提升水利工程建设力度。强夯法作为水利工程软基处理的重要方式,其施工效果是否良好直接影响着水利工程的整体质量,为此,施工单位必须重视强夯法的应用,在规范施工工艺的同时,不断改进技术,提高水利建设的整体质量,提升水利行业的发展水平。

1、平整场地

对强夯施工后可能出现的平均地面变形情况进行预先估计,进而对强夯施工前的地面高程进行确定,随后进行场地平整作业,一般选用推土机进行。与此同时,要对强夯场地一定范围内的地下构筑物、各种地下管线的位置及标高进行详细勘察,尽可能不在这些构造物上进行强夯作业,如无法避开,应严格遵循强夯影响深度的多少,对其可能出现的情况的估量,并及时选用行之有效的方式进行处理,防止对工程造成一定损害。

2、铺垫层或降低地下水位

如地表层构成成为主要是细粒土、地下水位又高时,必要时必须铺设0.5米到2米的松散性材料在表层位置,也可以选用人工降低地下水位的方式。其主要作用就是帮助地表快速形成硬层,更好地支承起重机械设备,保证施工的顺利进行,同时还可以将地下水与地表面之间的距离拉大,避免夯击过程中出现夯坑积水及降低夯击效率的情况。

3、施工作业

根据工程施工要求及设备选择标准,本工程选用15吨和10吨两种锤重,将其落距控制在10米左右,并定为3平方米的夯锤底面积。其设计加固深度应为6米。首先应在平整后的场地上面进行第一遍夯击点位置的标注,并对地面高程进行准确测量,起重机达到施工现场后,应确保夯锤与夯点位置的一致性,并对强夯施工前锤顶的高程进行测量。随后将夯锤吊至指定的位置,等到夯锤脱钩自行下落后,将吊钩放下,并对锤顶高程进行测量,如出现夯锤歪斜状况时,应查看原因,并将坑底技术整平。

四、结束语

综上所述,水利工程施工中,地基施工占有重要地位。强夯法作为水利工程软基处理的重要技术,施工企业必须按照相关施工要求,对施工中出现的各种问题进行了分析与处理,提高施工技术水平,规范施工流程,只有这样才能确保水利工程软基处理的整体质量,才能提高水利施工的安全性及延长其使用年限。

作者:吕录伟

软基处理水利工程论文 篇2:

对水利工程软基处理技术的探讨分析

摘要:水利工程对于土地的地基建设比较重要,针对于不同的地基,应开发出相应的技术。其中,以软土地基为基础开发出的新型技术,为我国的水利工程建设起到了重要作用。文章主要对水利工程中软土地基的处理技术进行了相关的分析和研究。

关键词:水利工程;软土路基;处理技术

水利工程施工是一项系统性的建造过程,期间涉及到的人力、物力以及技术、方案众多,其中软土地基的处理技术就是一项非常重要的施工技术,其不仅能够有效增强地基的稳固程度,同時还能够科学的减少施工完成后的不均匀塌陷。文章主要是从几个方面阐述了水利工程施工中软土地基处理技术具体的施工技术方案需要我们根据工程建设的综合需求以及软土地基的相关条件来有针对性的研讨与最终制定。本文旨在与相关专业的学习、研究人士以及相关行业从业人士进行学术上沟通与交流,同时也希望大家给出更科学、合理的建议,以促进本人不断实现理论知识层面的提高。

一、软土地基的特性

对于水利工程建设来说,软土地基是“有百害而无一利”的,特点主要有强度低、孔隙高、含水量大以及强度与抗剪度低等。软土强度通常在正常土层的1/2甚至更低,软土的含水量达到35%左右,孔隙比等于或大于1,抗剪度小于35kPa。此外,软土的承载荷重也是极低的,且固结速度很慢,严重影响到水利施工的进度与质量。因此,在进行水利工程建设时,要对施工环境进行严格勘察,及时处理软土地基,提高其强度与承载能力,保障水利工程的顺利进行。

二、水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素

对水利施工中影响软土地基处理技术选择的因素进行分析,有助于我们因地制宜选择最有针对性的处理技术,从而更好地保障水利工程的整体质量水平。

1、工程的具体要求和质量标准

水利工程的质量标准会因为工程的具体用途和建设等级不同而存在一定的差异,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一定的差异。虽然说水利施工中软土地基处理的越完美越好,但是我们还应该从工程质量和造价等这些方面进行综合性的考虑,也可以说是我们通常所说的工程的性价比。

2、施工时间限制

工程的建设工期也是我们在施工中重点考虑的事项,毕竟我们要在最合适的时间内完成工程的建设。比如说,采用添加剂法和重压法处理软土地基时,我们应当考虑添加剂的反应时间和重压后的沉淀时间。如果施工的时间过长就会影响工程的整体工期,因此说,施工的时间往往也是影响我们选择那种施工技术的重要影响因素之一。

3、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。

三、施工过程中的软土地基处理技术

1、排水固结法

在水利项目的建筑中,软土土体经常会在沉降和稳固性方面碰到一些情况,这就必须要使用排水固结的办法来解决。排水固结,是由两部分构成的,施加压力和排水,这里的排水体系是使用土体本身渗漏水的特点,在土体中装置一些排水设备,利用这种设备解决排水。在策划的建筑中,一般是由两种设备构成,沙井和水管排水。

2、振动性水冲法

使用振冲设备的一些设备用来解决一些相关的问题。振冲设备的形状,有一个能上喷以及一个能下喷的水孔,工作原理是利用冲击力和本身设备的振动力,先对土体进行打孔,再把泥土和砂石等灌入到之前打好的孔内,之后把孔内的物质分层进行压实,能够使土体更加稳固。假如是利用振动的水冲方式稳固土体时,一般会在最开始的不排水,抗剪应力要在20kPa以下,确保不能低于这个强度。

3、换土法

在水利建筑中,碰到的土体是软土土质,并且软土的厚度不是很厚,就可以使用水泥、沙土、灰土把原来土体中的软土进行代替,之后开展水利建筑,要确保更换后的土层达到有关的手段标准。一般来讲,由于使用沙土更换原来的软体,支出的费用高,并且存在渗漏的情况,因此大多在本地找需要的材料,使用泥土进行回填,能够有效的防止渗漏的情况,并且还能够减少了相关费用的发生。选择回填的泥土一定要具有较好的密实性,在回填之后,要立即进行压实,能够形成一层较好的负载重力层,最后出现的土体承载重力的能力能够增加。为了避免土体走形以及不稳固的情况出现,在回填土填好之后立即分层开展压实。

4、旋喷法

这种方法可以将地基的承载能力予以提高,其本质就是利用一种旋喷机来产生一种旋喷柱,进而来达到一种将地基予以加固的目的,利用这种旋喷机来定向的喷射,最终形成连桩以及连续墙致使地基的防渗。高压的喷射水泥其固化的浆液能够与土体相混合,并在这个基础上进行凝固并硬化,然后形成一种旋喷柱。它是通过一种注浆管来进行打桩,而这种注浆管能够按照一定的比率与速度进行旋转。利用这种选喷发来形成的这种桩与加固的土层相比较来说,其特点就是具有的强度比较高,压缩性比较低,这样就可以用来加固细沙土以及软粘土,但是对于有机成分含量较高的一些土层不能够形成好的效果。而土层如果是其有机成分含量非常高,那么在实际中就要将这种方法完全排除。

5、加筋法

在软土土体中,土质中的颗粒常常会出现位置移动的情况,就必须要把抗拉性强的物质填入土中,抗拉性强的物质和土颗粒之间会出现强摩擦力,凭借摩擦力的作用土颗粒会和这种物质结合成一体。这样一来,两者的稳固性有了很大的提升,并且走形的可能性也变小了,最后土体的情况就能够达到建筑的相关标准了。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。

6、灌浆法

把一些能够凝固的液体利用各种方法,比如说气压法以及加压法等,注入进地基与建筑物相结合的空隙中或者是注入进土层中。在灌浆的过程中,往往是采用粘土浆、水泥浆等以及一些其他的相关化学物质,比如说硅酸盐以及聚氨酯等材料。对于这种方法,就一般会适用于淤泥的软土地。

7、桩基法

如果软土层比较厚、分布的面积比较广、含水量比较高,那么就可以用不着这种方法来对其加固处理。对于早期的一些桩基,一般是利用砂石来做水泥桩,但是随着桩基技术的不断发展,这种水泥桩已经慢慢的被淘汰,而预应力管桩以及钢筋的混凝土桩已经在不断得到应用。

这种桩就具有质量高、成本低、承载力强以及方便快速的进行施工等特点。此外,还有加筋加固法、硅化加固法以及强夯法等等,这些都已经在不断的发展着,增加了对软土层的应对措施。

综上所述,在进行水利工程的建设之时,有非常多样的软土地基处理形式,作为施工单位一定要根据施工中的实际状况对各种方式进行合理选择,从而使软土地基处理的效果得到有效保证。

参考文献

[1]孙国静,王寒芳,赵攀.对水利施工中软土地基的处理技术分析[J].河南科技,2013(03).

[2]肖明志,高显东.水利施工中软土地基处理方法[J].水利天地,2008(08).

[3]郭健辉.关于堤防工程中软土地基的处理的几点思考[J].科技致富向导,2011(21).

[4]吴燕,薛大伟,郑青伟.水利施工中软土地基处理技术综述[J].河南科技,2012(13).

作者:王传元 徐海林

软基处理水利工程论文 篇3:

基于水利工程堤防软基处理方法

【摘要】文章主要是介绍了堤防工程软基的特性,并对近年来水利堤防工程及堤防建设工程中使用过的一些软基础处理措施进行了歸纳分析,对各种措施的适用条件进行了探讨,旨在为类似工程提供有益经验借鉴。

【关键词】水利堤防工程;软土地基;处理方法·

引言

水利工程的稳定和牢固与否,对人们的生命及则产安全有着直接的关系。我国一直都非常重视对水利工程中相关提防与护岸工程的建设工作,为了使得人民的生命及财产免受洪水的破坏,所以加强相关提防护岸工程的建设就显得刻不容缓。本文深入探讨了有关水利工程中提防软土地基方面的施工技术,具有一定的现实意义和代表性。

1、堤防工程中软土地基

软土的生成环境决定了其组成以及状态特征。因为软土通常都形成于以上提到的水流不通畅并且饱和缺氧的静水盆地,那里的土矿物成分主要是含大量有机质的水云母、蒙德石。有机质的含量一般都在5-15%之间,最大可以达17-251。大量的负电荷存在于这些粘土矿物以及有机质颗粒的表面,产生的静电荷引力以及分子引力在的沉积过程中作用于矿物颗粒使其逐渐形成了絮状、蜂窝状的结构,而负电荷与水分子还产生了极其强烈的作用,在其外围形成了一层结合水膜。

根据软土地基的特点进行分析,软土地基堤防出现滑动、破坏的原因主要是在软土地基中某个软弱面上的产生了超过其抗剪强度的剪应力,故其的稳定平衡能力遭到了破坏。而出现这种情况主要有两个因素:

(1)软土地基某个层面的剪应力增加。比如进行堤坝的中上部填土施工过程中荷重增加:长时间大量降雨导致土体的容重增加:出现地震或进行打桩等情况产生一定动荷载等。

(2)软土地基本身的抗剪强度降低。例如地基孔隙中的水应力升高;气候骤变导致地基干裂、冻融;因长期浸水导致粘土夹层软化或粘性土蠕变等。

2、常用的堤防工程的软基处理方法

2. 1抛石挤淤法

抛石挤淤法简单说就是经过简单地计算后,在需要进行处理的软土地基的位置抛下一定数量、粒径的石块,然后挤走原地基位置处的淤泥质土或者淤泥,从而实现将软土地基加固的自的。这种方法主要有以下几个要求:

(1)用于抛填地基的石块一般应选取不易风化且大小不小于30cm的石料。

(2)进行抛填的方向应根据软土地基的下卧层横坡情况来进行选择,当横坡平坦时,应从地基的中部逐渐向地基的两侧扩展抛填;而当横坡坡陡大于1:10时,应从坡高出向坡低出进行抛填。

(3)在初步的抛填完成后,应在抛填层的上部铺设反滤层。

抛石挤淤的施工方法施行简单并且花费较少,较常用于处理性质属于流塑态的软土地基。

2.2垫层法

垫层法首先应将靠近堤防基底部分的、不满足规定地基设计要求的软土全部挖除,然后用碎石、砂、石渣等一些压缩性低、强度高、透水性好且易压实的材料进行人工回填形成新的持力层。这种方法因其能够就地取材、价格低廉并且施工的工艺也比较简单,因此该方法广泛被应用于软土层较浅并且工程开挖的方量比较小的情况。

2.3堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法是一种通过提升地基本身的抗剪强度来对抗剪应力从而达到加固地基目的的方法。简单来说就是通过将堤身的自重逐渐增加,使得在堤身自重的作用下处于流塑态的淤泥质土或淤泥因受到挤压导致其孔隙中的水应力充分消散并且使得有效应力得到增加,从而提高了地基的抗剪强度。在进行挤淤的过程中为了避免因增加地基自重而导致不均匀沉陷的情况发生,应将堤坡、堤身的填筑速度减缓、放慢,还可以采取分期进行加高的方法。堤身自重挤淤法的优点是大大减少了工程投资,但相应在工程期限上有所加长。因此,这种方法适合于流塑态的软土地基并且工程期限较长的情况。

2.4旋喷法

旋喷法是采用由旋喷机具制作出旋喷桩来提高地基的承载能力,同时也能够作为联锁桩进行施工或者进行定向喷射以形成连续墙用于地基的防渗工作。旋喷桩的制作流程主要是:首先将带有特殊喷头的注浆管放置在土层的预定深度后开始注浆,喷头以一定的速度进行旋转同时进行位置的提升,最后高压喷射出的水泥固化使得浆液与土体混合最终凝固硬化。这种制作出的旋喷桩与被加固土体进行比较,有强度大、压缩性小的优良特性,因此十分适用于对软粘土、冲填土以及粉细砂等地基进行加固,但同时要注意,这种方法用于加固有机质成分含量较高的地基效果较差,而严禁在有机质成分含量极高的塘泥土、泥炭土等地基进行使用,因此这种方法使用时应慎重选择。

2.5预压砂井法

预压砂井法是指在地基上通过配合使用排水、加压的系统使得将其孔隙中的水排出的方法。常用的排水系统有:水平排水砂沟、排水垫层或其它的水平排水体以及竖直方向的塑料排水板、排水砂井等;而加压系统主要有:真空预压、堆载预压以及降低地下水位等,同时又将联合使用真空预压和堆载预压系统的方法称为真空联合堆载预压法。

预压砂井法的基本过程主要是:首先应需要清除即将被加固的软土地基范围内的植被以及表土,完成后再在上面加铺一层砂垫层:之后将塑料排水板垂直下插,并且横向在砂垫层的中间布置排水管,目的改善地基的排水条件。最后在砂垫层的上方铺设一层密封膜,并用真空泵将密封膜内地基的气压抽至80kPa以上。这种方法往往需要较长的加固时间,并且抽真空处理的范围十分有限,因此仅适用于工期宽裕的、流变性不是很强的软土地基的处理。

2.6振动水冲法

振冲器是振动水冲法中必不可少的一项工具,其原理与插入式的混凝土振捣器相类似,这种振冲器在上、下部分别有一个喷水口,地基在振动、冲击荷载的作用下形成孔隙,之后分别在孔内填入碎石和砂等材料,最后分层进行地基的夯实以达到加固的目的。但是应注意在用砂桩、碎石桩进行加固时,地基的初始强度不能太低,性质较软的地基不宜采用。也可将新鲜的生石灰或者掺有适量火山灰、粉煤灰的生石灰灌入桩孔中,由于生石灰具有强吸水性,石灰膨胀后也能对周围的地基土起到挤密、加强的作用。

2.7塑料排水板

在软土地基中加设垂直方向的塑料排水板可以使得地基的排水固结功能得到加强。这种塑料排水板具有足够的纵向通水能力、良好的力学性能以及较强的滤膜渗透性和隔土性,并且可以以较低的进水阻力将从周围土体中排出的孔隙水聚集,然后从垂直排水道排出,从而使土体固结使得提地基的承载力得到高。塑料排水板。

2.8混凝土桩

通常将由低强度的混凝土桩作为竖向增强体而形成的复合地基称为低强度混凝土桩复合地基。由于这种复合地基能有效提高地基的承载力,降低发生地基沉降的概率,并且适用于处理粘性土、粉砂土等各种类型的软土地基而被广泛应用于水利提防工程的软基处理工作。

3、总结

众所周知,堤防工程中软土地基的处理与整个水利堤防工程的建设安全有着很大的关联。作为水利工程当中较为有效的防洪工程措施,建设相关提防护岸工程对于确保人们的生命及财产安全有着直接的联系,这就需要我们应当对其进行高度重视。随着洪水灾害的日益严峻,对进行相关提防护岸工程的建设其要求也是越来越高,这就需要在施工之时采用一些科学先进的施工技术,从而确保提防护岸建筑在整体上的稳定性和安全性。

参考文献:

[1]黄新安.《堤防工程软土地基处理方法探讨》.[J].四川建材2014(03).

[2]杨敏旺.《堤防工程软基处理方法及检测》[J].水利科技与经济.2013(03).

作者:申群

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