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水利工程软土地基堤防方法

 一、水利工程软土地基的特性

在日常生活中,我们见得最多的,工程质地性最差的地基就是淤泥和淤泥质土。在正常情况下,天然空隙大于或者等于15的亚粘土、粘土就是我们所说的淤泥,其淤泥质粘就是空隙比大于1.0或者小于1.5的粘土。根据实际经验得出,这种淤泥粘土一般具有以下几种性质:

1、空隙比和天然含水量大。在我国软土的天然空隙比一般都在1—2之间,而且其淤泥和淤泥质土含水量较高,甚至有些时候大于液限。根据专家认定,其基本含水量一般都在50%~70%之间。

2、压缩性高。这种土质的可压缩性较强,所以在实际施工的过程中,如果直接在这样的土层上面进行修建,便很容易出现沉降的现象。经过专家们认定,在这种土质上面修建的建筑在发生沉降的时候,因为其沉降速度不均匀,便很容易造成建筑倒塌和倾斜。

3、透水性较弱。在实际的生活中,软土本身的质地非常细腻,因此它融水的能力较大,但是透水性却并不是很强,不容易排除。所以这种土壤如果接到来自上方的压力,便容易产生物理现象,从而难以形成较为稳定的地基。

4、抗剪强度低。

软土一般处于软塑一流的形态,索引,当出现外部环境作用力时,抗剪性大大减少。按照实际情况分析,我国软土抗剪轻度一般都低于30kN/m2。在实际的工作中,软土层的固结度和水之间具有非常密切的关系。如果排水不畅通的话,当上方出现很大压力的时候,便会造成软土层固结度增加,但是相反,如果软土层排水不畅通的话,如果受到的重力越大,固结度反而会降低。所以,如果遇到排水不畅通的土质时,便需要选择质量较轻的质量进行修建。

5、灵敏度较高。对于一些软粘土所形成的土质,如果其结构完整的时候,性能较为稳定,便能够承受一些减力。但是,一旦这种结构遭到破坏过后,便容易减小承受力。当图层被破坏之后很容易出现强度下降的现象被称为灵敏度。当水分条件不变的情况下,根据实际情况判断,原来图层和后来图层的抗压能力较高,其分数值主要在3—4之间。在实际生活中,我们会根据这个数值采取相应的措施,比如说:当数值较高的时候,便减少对土壤的侵扰程度。填充土在形成的过程中,主要是靠水力充填形成的,当填充内部出现沙子含量较高的现象时,填充土便变得相对稳定。当内部沙子含量较大,并且填充土较为稳定,力学分布合理的时候,而且内部具有较多的粘滞成分的情况下,这种具有较强的压缩能力,但是不容易形成固结。

但是在实际的施工中,如果遇到杂填土时就较为麻烦。因为杂填土的成分较为复杂,各种垃圾、混合物组合在一起,我们便很难判断其质土的性质。杂填土主要以居民丢弃的垃圾、大量的腐蚀品为主,因此便导致这些土质的强度不好,可压缩能力也不是很强。如果在这些垃圾堆积起来的土质中具有大量的化学成分,这些化学成分一旦和水发生反应,并会造成结构崩塌,因此难以保证水利堤防工程稳定。

二、软土地基上堤防失稳的破坏原理

在实际生活中,因为软土地基局部压迫过大、不能够负担较重的东西,这是造成软土地基上堤防滑动破坏的根本原因。这种原因主要分为两种:第一,因为土壤的减力不断增加,因此在大堤开工的时候,土壤堆积形成一定的负荷;当雨水成分下降的时候,土壤的重量不断提高,当水不断下降的时候,便会导致土壤的渗流力产生。第二,如果从软土的本身来找寻原因,如果局部出现的抗减能力过低的时候,便会造成整体减力下降。比如说:土壤的含水量不断增加,本身存在的温度差导致出现裂开的现象。粘土层由于本身水分过多而出现稀滑的现象。

三、堤防工程,常用软土地基处理的方法

(一)堤身自重挤淤法

堤身自重挤淤法就是在施工的过程中,通过不断增加堤身的重量,而将堤身内部存在的淤泥挤压出来。让淤泥或者淤泥中的空隙不断消失,增加其自身的承载能力,这样便能够提高地基的抗减强度。挤淤操作如果不恰当的话,便会出现沉陷不均匀的状况,因此要稳步进行,不断降低操作的速度,坚持具体问题具体分析的原则,分过程增高,这样有利于减少开销,但是这样便需要花费大量的时间。在我们采用这种方法的时候,主要是针对堤身下有流塑状态的淤泥,并且时间较为充裕的情况下进行的。

 (二)抛石挤淤法

抛石挤淤法主要是通过将大小不一的碎石扔进淤泥中,改变原来土壤的成分,让改变后的土壤适合作为地基。这种办法一般主要按照以下几个要求进行:首先,将一些质地较硬的碎石抛进地基之中,将以前土壤中不适合承重的流体淤泥挤出来,然后再根据软卧底层的方向而采取相应的措施。在这个过程中必须坚持具体问题具体分析的原则,当横坡较为平坦的时候,就从地基中部向两边开始扩展,一层层向上面进行铺设。这种方法的施工技术和其他相比之下较为简单,而且投资较少,常用于流塑状态的淤泥地基中。

(三)垫层法

垫层法,主要是通过将以前不适合做地基的土层清除掉,然后向里面填入一些能够让地基稳定性较好,而且可透性较强的碎石。在这个过程中应该采用较好的材料,才能够达到预期的目标。这种方法价格低廉,操作流程较为简单,但是采用这种方法的前提是软土层较薄,而且需要挖掘的地方较少。

(四)预压砂井法

预压法主要是排水系统和加压系统的相互配合共同完成,促使水从地基中的空隙流出。其中较为常见的排水系统主要包括:水平排水垫层、排水砂沟、竖直方向的排水砂井、塑料排水板。较为常见的加压系统主要包括:堆载预压、真空预压和降低地下水位等。其中堆载预压和真空预压联合使用的叫作真空联合堆载的预压法。

其中基本的做法包括几个方面:首先应该将范围内的植被和表土清除,然后再铺上砂垫层;为了更好的加固地基中的排水条件,便开始垂直下插塑料排水板,在砂垫层的中间横向布置排水管,这样便能够达到想要的目的;再在砂垫层上面铺设较为密封膜,铺设完密封膜过后,还需要用真空泵将密土膜内的地基气压抽至规定的标准内。这种方法需要的时间也较多,真正需要真空处理的部分也不是很多。在实际的过程中,需要根据实际情况而定,如果要求的时间不紧的话,质地是淤泥成分的地方,才适合这种方法,其他地方不是很适合这种方法。

(五)土工合成材料加筋加固法

这种方法主要是将土木合成材料平铺于堤防地基的表面上,然后再将地基不断加大,这样一来便会造成平均压力降低。第二便有利于降低总压力。当地基受到外力作用,对建筑的稳定受到威胁的时候,这种土木合成的材料便有利于减少伤害程度,缩小受损面积。这样才能够有效的提升地基的承受能力,建筑稳定得到保证。

四、总结

总之,上面所采用的方法主要是根据具体情况所采取的一些措施,这些措施有利于加固地基,保证工程的质量。但是这些方法在施工之前,需要认真分析地基土质的成分,才能够选择科学合理的方法来稳固地基,以便达到我们的规定的要求,从而提升地基可信赖的程度,保证水利建筑的安全。

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