[摘要]在我國的水利工程建設中,經(jīng)常存在著水利工程地基狀況不良等現(xiàn)象,這對水利工程的正常施工和保證質量造成不利影響。所以說,工作開展帶來了一定程度的不利影響。所以說,要加強對不良地基的認識,高度重視,針對不同的不良地基的種類進行充分的探索,并尋求出最適合的不良地基加固及施工技術,這樣才能從根本上解決不良地基對于水利工程的影響,保證水利工程的正常工作。本研究便是從這個角度出發(fā),對新疆水利工程不良地基的種類進行相關的介紹,并將重點探討不良地基的加固及施工技術
[關鍵詞]新疆水利工程;不良地基;加固及施工技術
新疆地區(qū)由于環(huán)境惡劣、地質條件較差等因素對于水利工程的開展提出了很大的挑戰(zhàn),增加了水利工程建設的難度,使得不良地基出現(xiàn)的概率更加的高。所以說,必須加強對新疆地質條件的考察,確保該地質環(huán)境能夠建造出符合水利工程建設要求的地基。這就要求相關技術人員明確不同種類不良地基的特點及加固和施工方法,從而在一定程度上減少新疆水利工程建設中不良地基出現(xiàn)的概率。
1新疆水利工程不良地基的種類
1.1山區(qū)地基土
新疆區(qū)域遼闊,占有六分之一國土面積,天山南北中,水利工程不良地基有許多的分類,其中主要的不良地基的種類之一就是山區(qū)地基土。山區(qū)地基土由于地形等的自然影響因素,使得其地基不夠穩(wěn)定,在大風、大雨等惡劣的天氣條件下容易造成山體滑坡,使得山區(qū)坡度較高的地方土壤向下流動,這對于水利工程建設是十分不利的。由于山區(qū)地基土的不穩(wěn)定性如此嚴重,所以在山區(qū)修建水利工程時要充分的對該地區(qū)的土質做好考察工作,對土壤的均勻性以及牢固性有充分的了解,對于相關的指標做好記錄,以便水利工程建設的設計師能夠根據(jù)考察的實際情況做出最佳的設計方案,針對新疆山區(qū)地基土的問題做出相應的預防方案,從而有利于新疆山區(qū)地基土上的水利工程建設,避免由于大風、大雨、大雪等自然現(xiàn)象造成的滑坡等問題影響水利工程的正常運行,一旦發(fā)生緊急情況,可以利用相關的措施來得到有效控制。
1.2軟黏土
軟黏土是新疆水利工程不良地基的另一個主要種類,所謂軟黏土,就是分布在河流以及湖泊等附近的軟弱粘性土。軟黏土的主要性質是強度低、不牢固等,這就為水利工程的建設增加了很大的難度和壓力,軟黏土強度低的特性使得水利工程在建設過程中的地基打造不穩(wěn)定,使得水利工程的相關建設容易受到外在惡劣條件的影響,無法執(zhí)行難度較高的工程運作。軟黏土不牢固的特性使得水利工程在建設過程中容易發(fā)生地基塌陷等狀況,使得地基的建造達不到相關的要求標準,無法進行進一步的水利工程建設,不僅僅使得水利工程建設的周期增長,還會造成大量人力物力的浪費,對于水利工程的進展工作十分不利。除此之外,由于軟黏土的密度較高,導致水分很難滲透,這也成為了水利工程師在設計水利工程相關構造時必須考慮的問題,增強了水利工程建設的難度。
1.3凍土
凍土也是新疆水利工程不良地基的另一個主要種類,所謂凍土,就是一種被冰覆蓋并包裹的土質。凍土的主要分布地區(qū)是海拔較高的山頂,主要是由于這些地區(qū)的溫度較低并且降雨雪頻繁,導致大量的雨水在山頂被凍結成冰,使得山頂?shù)耐寥辣槐└采w,這時凍土的承載力較大,不容易受到外界的破壞。但是,凍土還存在的一個問題就是由于新疆不同季節(jié)的氣候差異以及晝夜的溫度差距較大,凍土的承載力變化較大,即凍土某一時刻的承載力不能代表其所有狀態(tài)下的承載力。所以在水利工程建設中,水利工程師需要考慮到凍土承載力的區(qū)間變化范圍,不能夠根據(jù)凍土某一時刻的承載力進行水利工程的設計,要根據(jù)凍土承載力在不同時間和季節(jié)的變化趨勢進行合理科學的設計,使得水利工程的設計符合實際的需要,能夠真正的發(fā)揮工程應有作用。
1.4濕陷性黃土
除了以上三種外,新疆水利工程不良地基還有一個主要的種類就是濕陷性黃土。所謂濕陷性黃土,就是在大量雨水等的浸泡下,造成的土壤內(nèi)部結構被破壞的情況。濕陷性黃土的顯著特點是土壤變形嚴重,在外界物體進入濕陷性黃土時容易被吸附并陷入。濕陷性黃土的這些顯著特點對于水利工程建設來說是非常不利的,水利工程師在進行相關結構設計時不得不考慮到這些因素的影響,防止由于土地塌陷造成的水利工程無法正常運轉的情況,又由于濕陷性黃土地形的限制,很難派出工作人員對其各項指標進行深入的探測,從而使得水利工程師對濕陷性黃土的性質了解不深刻,從而增大了水利工程師進行方案設計的難度,不利于水利工程工作的進展。所以說,水利工程師需要提前考慮和設計相應的加固方式等,來保證濕陷性黃土地形中水利工程的建設質量。
2不良地基加固及施工技術
2.1加筋法
針對新疆水利工程不良地基的各種復雜情況,相關技術人員研究出了許多種類的加固及施工技術,其中主要的加固及施工技術之一就是加筋法。加筋法主要包括加筋土、土工合成材料加筋、土釘墻技術等。其中,加筋土是為了增強水利工程中土壤的牢固性和堅實性,主要是通過向土壤中摻入抗拉能力較強的物質來實現(xiàn)的,這樣能夠解決水利工程建設中土壤稀疏的問題。土工合成材料加筋法就是用合成材料來對一些受到外界侵害較嚴重或者土壤抵抗外界不良條件的能力較弱的部分進行保護,通過將合成材料嵌入到這些地域的土壤中,能幫助其減少外界的侵害,增強對外界壓力的抵抗能力。土釘墻技術通過將土釘嵌入到泥土中的方式,使得土釘幫助承擔外界對于土壤的壓力,這樣能夠減少外界壓力對于土壤的影響,在一定程度上減少土壤出現(xiàn)變形,提高土壤抵抗外界壓力的能力。
2.2夯實壓實法
新疆水利工程不良地基的另一種主要的加固及施工技術就是夯實壓實法。夯實壓實法主要包括表層壓實、強力夯實、重錘夯實等。其中,表層壓實是對處理完后的土壤面用相應的土壤進行填充和壓實,從而提高土壤表面的抵抗外界不良條件的能力,為土壤提供第一層的保護層。強力夯實是指采用沖力較大的物體對地面進行夯擊,從而減少土壤顆粒之間的縫隙,使得土壤更加的密實,增強其抵抗外界壓力的能力和牢固性,這對于一些土壤較稀疏、牢固性較弱的地區(qū)是非常適用的。重錘夯實是利用重錘為主要工具,對于地表進行夯實,由于重錘從空中降落到土面上會有很大的慣性,會對地面產(chǎn)生很大的沖擊,這樣就使得地面被壓得更加的緊實,提高地面土壤抵抗外界沖擊的能力。但是重錘夯實能夠起到作用的土壤厚度是有限的,在采用重錘夯實的過程中,要注意清除掉土壤中的雜質,避免因為雜質問題造成的土壤牢固性的減弱。
2.3預壓法
新疆水利工程不良地基的另一種主要的加固及施工技術就是預壓法。預壓法主要包括堆載預壓和真空預壓等。其中,堆載預壓是在地基上添加一定重量的負載,使得地基的土壤被壓得更加的緊實,這樣有利于地基土壤的牢固性。在地基打好后,再將堆載從地基上移除。在堆載預壓的過程中,要注意對堆載的重量和體積的選擇符合相關的要求,避免出現(xiàn)堆載的作用沒有得到相應的預壓效果的現(xiàn)象。真空預壓就是采用塑料封膜的方式對排水系統(tǒng)進行封閉,從而保證排水系統(tǒng)的正常使用。在進行真空預壓的過程中,要時刻注意排水系統(tǒng)的實際情況,從而及時的對預壓方式進行調(diào)整,保證排水系統(tǒng)正常運行。不管是堆載預壓還是真空預壓,都是為了增加地基的牢固性而采取的相關措施,在不同的地基建造過程中可以采取不同的預壓方式來達到最好的預壓效果。
2.4攪拌法
新疆水利工程不良地基的另一種主要的加固及施工技術就是攪拌法。攪拌法主要包括深層攪拌和高壓旋噴。其中,深層攪拌就是利用一定的設備將能夠對土壤產(chǎn)生固化作用的物質摻入到土壤里進行攪拌,從而使得土壤能夠和產(chǎn)生固化作用的物質進行充分的混合,從而使得土壤能夠在固化物質的作用下硬度有所提高,具有更強的牢固性和抵抗外界侵害的能力,在對水利工程的建設來說是非常重要的。高壓旋噴主要是利用壓力的作用使得相關材料和土壤充分混合,其主要的施工流程是定位-->布孔-->鉆孔-->泥漿制作-->噴防滲墻-->孔口回填等,通過這種方式實現(xiàn)的物質材料和土壤的充分混合能夠提高土壤的牢固性和土壤強度,增加土壤在水利工程建造過程中的適用性,能夠減輕水利工程施工的壓力,降低施工復雜度。
2.5電滲法
新疆水利工程不良地基的另一種主要的加固及施工技術就是電滲法。所謂電滲法,就是將金屬電極插入到土壤中,利用金屬電極的帶電性質引導土壤內(nèi)水的排出,從而達到排除土壤內(nèi)水分、提高土壤牢固性的目的。目前,電滲法是水利工程施工中用于排出土壤內(nèi)水分的重要方法之一,在電滲法使用的過程中,可以同時使用堆載預壓或者真空預壓的方式,通過兩種方式的相互促進和結合使用,能夠更快的達到排出土壤內(nèi)水分的目的,使得土壤強度的提高更加的快速,牢固性更加的符合預期目標,并且能夠提高工作人員的施工效率,有利于水利工程的快速開展。
2.6灌漿法
新疆水利工程不良地基的另一種主要的加固及施工技術就是灌漿法。目前,灌漿法是水利工程施工中用于提高建筑物穩(wěn)定性的重要加固方式之一,灌漿法主要包括壓密灌漿、電化學灌漿、滲入灌漿等方式。所謂灌漿法,就是將具有加固性質的物質通過一定的方式注入到水利工程施工的土壤和建筑物之間的縫隙中,從而增加水利工程建筑物的穩(wěn)定性,提高其抵抗外界干擾的能力,避免其因為地基和建筑物之間存在縫隙而造成的水利工程建筑物穩(wěn)定性降低的現(xiàn)象。在灌漿的過程中,要注意注入物質的選擇,一般要選用密度較高、抵抗外界侵害能力較強、穩(wěn)定性較強、使用壽命較長的物質,如水泥等,這樣才能保證水利工程的施工長期處于一種穩(wěn)定的狀態(tài),避免了頻繁的檢修和修補,有利于水利工程抵御更高強度的外界壓力,促進水利工程的長遠發(fā)展。
2.7置換法
除了以上幾種技術形式外,置換法也是新疆水利工程不良地基的主要的一種加固及施工技術。目前,置換法是水利工程施工中用于提高土壤牢固性的重要加固方式之一,主要包括換填、擠夯置換、振沖置換等。其中,換填是指將水利工程施工地點中不符合相關施工要求的土壤挖去,填上符合相關施工要求的土壤,這樣能夠提高水利工程施工地區(qū)的土壤質量,對于水利工程的施工工作是十分有利的。在換填的過程中,要注意保持換填周圍土壤地形的穩(wěn)定性,避免周圍土壤因為該地區(qū)土壤的變動受到破壞。擠夯置換就是在一定的工具中放入要置換的材料,把裝材料的工具擠入要置換的土壤部位,從而完成土壤的置換。振沖置換就是利用土壤對于碎石樁的壓力來控制碎石樁的承載力,從而達到置換的目的。在進行水利工程施工的過程中,要根據(jù)不同地區(qū)土壤的性質選擇不同的置換方式,從而達到最好的土壤置換效果。綜上所術這,新疆水利工程不良地基是新疆地區(qū)水利工程施工的主要障礙,由于其不良地基的復雜性導致該地區(qū)的水利工程施工受到了很大的阻礙,不利于水利工程施工在新疆地區(qū)的開展。本研究便是從這個角度出發(fā),對新疆山區(qū)地基土、軟黏土、凍土、濕陷性黃土等不同種類的不良地基進行了簡單的介紹,并闡述了新疆地區(qū)水利工程施工中的加筋法、夯實壓實法、預壓法、攪拌法、電滲法、灌漿法以及置換法等重要的土壤加固及施工技術,希望對新疆地區(qū)水利工程的進一步進展有所裨益。
【參考文獻】
[1]趙兵.水利工程不良地基施工加固技術探討[J].城市建設理論研究:電子版,2015,5(27):97-97.