水利工程软基处理中强夯加固技术的应用

水利工程软基处理中强夯加固技术的应用

闫位灿

广西珠委南宁勘测设计院有限公司 广西南宁 530000

摘要：开展水利工程建设，工程建筑物与水相互依存，相对其它类型工程建设，需要进行软土地基处理的概率非常高。而软基处理施工质量，会对水利工程整体质量形成决定性影响。因此在软基水利工程中，对软基加固处理技术的选择是至关重要的，下面的文章以强夯加固技术在水利工程软基处理中的应用为核心论点展开分析论述，希望对同类工程建设有所帮助及借鉴。

关键词：水利工程；软基处理；强夯加固；技术应用

引言

我国地域辽阔，而且各个地区的地域特点和地质条件都不尽相同，因此在建筑工程施工中，往往会遇到软土地质条件，在该种地质条件下开展地基施工作业，若是不采取有效的加固处理措施，就会大大提高地基变形的发生概率，因此在软基建设项目中，软基处理向来是一个施工难度较大却又备受关注的施工环节，由于水利工程目前基本为国家公益性项目，且一旦发生工程质量事故，往往损失较大，社会影响也非常大，大部分都作为国家重点建设项目，因此，对工程质量的要求更加严苛。鉴于强夯加固技术在各类建筑工程软基处理中的应用都比较广泛，很有必要开展强夯加固技术研究，并探索该项技术在水利工程软基处理中的具体应用。

1 软土的基本概述

软土指的是淤泥和淤泥质土。通常来讲，软土分布在河流、湖泊、沿海地区，色调主要呈现灰色，自然含水量非常高，透水性差，灵敏度高，固结系数小，可压缩性强，土层分布复杂，扰动性大，固结时间长，抗剪强度低，天然缝隙比大。不同层的物理特性差异也非常大。 要做好水利工程建设，就需要做好软土地基的处理，根据软土的构成差异来做更进一步的优化设置。软土有大部分都是黏土粉粒，有的黏土粉粒粉粒含量超过了60%。通常来说，软土颗粒直径比较小，呈现薄叶状，外面分布着负电荷，附近也有大量偶极化分子。软土层沉积后，会形成絮状结构。

2 强夯加固技术的原理

2. 1 动力置换

桩式置换和整式置换都是动力置换的主要类型。桩式置换会利用强大的抗击力填注碎石，以此来形成碎石桩，使地基更具备稳定性。整式置换是通过强大的夯击力来加固碎石垫层，形成良好的加固效果。

2. 2 动力固结

通过冲击形成冲击波形，破坏土体本身的结构时，会产生一些缝隙，这些缝隙可以发挥排水的作用。通过一系列的施工排出软土地基内的水分，就可以起到固结的作用。有数据表明，夯击力的大小和土体沉降状况有非常紧密的联系，夯击力度越大，相应的土体沉降量就会越大。

2. 3 动力密实

这是一种通过比较大的冲击荷载来降低土体空隙，提升土体密实度，让软土地基拥有，更大的强度的施工方法。

3施工准备

3． 1 选择强夯设备

正式开始施工之前，要准备好相应的设备。常用的强夯设备包括了夯锤起重机脱钩装置。我国的夯锤主要有方形和圆形这两种形式，底面积通常在2平方米到5平方米。施工单位需要根据起重设备的情况、加固深度的要求以及所处区域的地基土质，来选择适合的夯锤。要根据地基土的种类，合理确定夯锤的面积。在起重设备和脱钩装置的选择上，要分析施工现场的情况，选择履带式起重机或者开轮式起重机。当地基对加固有比较大的要求的时候，要选择起吊三脚架、起重机等工具来台吊大型夯锤，要把夯锤调到指定高度，然后脱钩，实现自动落锤。

3． 2 选择强夯参数

现场施工要根据需要来选择夯锤的重量以及锤落的距离。通常来说，夯锤重量在8吨到25吨。施工时，落锤的距离在8米到20米。施工单位要严格遵循相关要求来做好选择，保证地基加固深度。要能够了解锤重以及落距之间的关系，设置好锤重、落距以及冲量，明确参数信息。

3． 3 确定夯击能

正式开始施工之前，要做好试验工作，得到相应的准确的检测数据，结合数据以及施工要求，确定夯击能。粘性土存在着大量的孔隙，所以水压力消散的速度是非常缓慢的。施工单位可以根据孔隙水压力叠加值的情况，结合土的自重压力确定夯击能。孔隙水压力会因为夯击次数的增加而慢慢趋于恒定。

4水利工程软基处理的强夯加固技术

4.1 工程案例

本文以水利工程项目为例进行讨论，该水利项目有非常多的功能要求，需要有灌溉功能、城市供水功能和发电功能，是综合性的水利枢纽工程。在进行设计建设的时候，调节阀、泵站、电站的使用都非常关键。施工单位需要设置好相应的提升式平面钢闸门调节阀以及橡胶坝。要规划好不同项目和装置的尺寸高度，合理设置泵站和桥头堡引水闸。该工程的河床覆盖层有8~12米厚，包含了大量冲击物，有很多细砂、中砂、亚粘土等物质。一米到三米厚的上层是细砂，中间是中砂。项目河床覆盖层比较松散，需要要做好加固处理才能做后续施工。

4． 2 强夯施工

(1)平整场地

相关单位需要先预估施工现场的地面变形情况，有针对性的选择好施工工艺，确定地面高程的情况。然后要做好地面整平作业的选择，规范好强化施工的范围，从实际应用着手来进行有序调整，保证整平作业可以按照预期达到相应的目的。要合理选择推土机进行整平。注意明确地下构筑物的情况，做好管线的标记，确定相应的标高。相关勘测人员要做好勘察工作，尽量避开相关的构造物来进行施工。如果遇到无法避开的情况，就一定要做更深入的分析，根据夯击影响深度来预估情况，采取有效的方法来处理，不要让强夯施工损害已有的其他工程项目、带来不必要的负面影响。

(2)铺垫层/降低地下水位

不同的软土结构以及地表层的构成，需要用不同的方法来处理。如果主要成分是细粒土，并且地下水位很高，那么就要适当铺设松散性材料。通常来说，该材料的厚度在0.5米到2米，要通过科学合理的设置来铺设，并人工降低水位，让地表能够以最快的速度形成硬层，然后才能支撑相关的起重机设备展开施工。铺垫层的应用是非常重要的，如果应用不到位或者没有采取一些办法降低地下水位，就可能导致夯机过程中出现积水问题，也可能导致焊接效率低下，达不成预期的目标，让施工作业无法顺利达成。

(3)施工作业

施工之前，相关单位要确定施工要求，结合预期的施工状态，选择相应的设备。该工程项目有15吨以及10吨的夯锤，相应的垂落距离在10米左右，垂底面积是三平方米。设计人员预期的加固深度是6米。现场施工时，施工单位先做好了场地的平整，然后做夯机位置的标注，根据相关要求来做准确的规划，确定夯击位置以及高度，再进行后面的夯击。工作相关工作人员必须保证夯锤和夯点是处于同一条垂直线上的，即使有误差也需要保证在一定范围内。要尽可能提升工程的精度，让焊接的效果可以达到预期。

结束语：水资源是大自然的馈赠，是人们赖以生存的重要资源，近年来水资源短缺问题越来越严重，为了实现对水资源的高效利用，我国不断开展水利工程建设，并不断提高对水利工程的质量要求，在软基水利工程中，软基处理施工质量影响水利工程整体质量的重要因素，开展水利工程软基处理中强夯加固技术的应用研究，有利于水利工程软基处理作业的高效开展，确保工程质量安全非常必要的。

参考文献

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