水利堤防工程軟土地基處理施工技術(shù)措施

王香云

(濮陽(yáng)市河道管理處，河南 濮陽(yáng)457000)

1 水利工程軟土地基的特性

軟黏土中最常見(jiàn)的工程地質(zhì)性質(zhì)最差的要數(shù)淤泥或淤泥質(zhì)土，通常工程上把天然孔隙比大于或等于1.5 的亞黏土、黏土稱為淤泥，而把孔隙比大于1.0 ＜1.5 的黏土稱為淤泥質(zhì)黏土。

1)孔隙比和天然含水量大。我國(guó)軟土的天然孔隙比一般e=l～2 之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量w =50%～70%，一般大于液限，高的可達(dá)200%。

2)壓縮性高。我國(guó)淤泥和淤泥質(zhì)土的壓縮系一般都大于O.5 MPa-1，建造在這種軟土上的建筑物將發(fā)生較大的沉降，尤其是沉降的不均性，會(huì)造成建筑物的開(kāi)裂和損壞。

3)透水性弱。軟土含水量大，透水性卻很小，滲透系數(shù)k≤1(mm/d)。由于透水性如此微小，土體受荷載作用后，往往呈現(xiàn)很高的孔隙水壓力，影響地基的壓密固結(jié)。

2 水利工程中軟土地基處理的施工技術(shù)

2.1 換填處理法

某市北堤防護(hù)工程白沙防洪堤的軟土加固。2007 年白沙排水閘穿堤涵施工時(shí)，開(kāi)挖基礎(chǔ)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，發(fā)現(xiàn)有約20 m長(zhǎng)的基礎(chǔ)夾有含水量高、強(qiáng)度低、壓縮性大的軟黏土層，最大的厚度約3 m。為防止堤基不均勻沉陷，增強(qiáng)堤防的穩(wěn)定性，對(duì)該20 m 作為墊層法換填粗沙加固處理。為了提高基礎(chǔ)的防滲能力及進(jìn)一步提高基礎(chǔ)承載力，在防洪堤建成后，對(duì)換填的粗沙進(jìn)行了旋噴法加固處理，布孔沿穿堤涵兩側(cè)各布置1 排，間距1.5 m，孔深插入粗沙層下2 m，共28 孔。目前，該處堤防不見(jiàn)有不均勻沉降現(xiàn)象，表明處理效果明顯。

1)換填處理法的技術(shù)特點(diǎn)。換填處理法指的是把基礎(chǔ)地面以下的不太深的范圍內(nèi)的軟土層挖走，然后用質(zhì)地更加堅(jiān)硬、強(qiáng)度更加高、性能更加穩(wěn)定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填筑，同時(shí)以機(jī)械或者人工方法進(jìn)行分層夯、壓、振動(dòng)，讓它達(dá)到需要的密度，成為一個(gè)優(yōu)質(zhì)的人工地基。當(dāng)?shù)鼗能浫跬翆颖容^薄，并且上面部分的載荷不是很大的時(shí)候，也可以用人工或者機(jī)械的方法進(jìn)行一些表層的壓、振動(dòng)等密實(shí)處理，一樣能夠獲得換填加固地基的效果。換填法適合淺層地基的處理，包括淤泥質(zhì)土、雜填土、回填土等的地基處理，還包括暗道、暗溝、暗塘等低洼區(qū)域的處理。換填法同樣適用于地域性的特殊土的處理。

2)換填處理法的施工要點(diǎn)。為使水利工程建設(shè)施工需要得到滿足，通常情況下，換填土要有三層，包括砂與砂墊層、素土與灰土墊層、礦渣和碎石墊層。施工單位在對(duì)此種方法加以使用之時(shí)，應(yīng)按照需求不同，選擇相應(yīng)的墊層材料，才能確保其起到要求效果。

2.2 排水固結(jié)法

1)排水固結(jié)法的技術(shù)特點(diǎn)。利用這種方法來(lái)處理軟地基能夠排出軟地基中所存在水分，從而使得孔隙比以及超靜孔隙水壓減小，使土體發(fā)生固結(jié)變形，從而提前完成土體沉降速率，利用提升土體抗剪強(qiáng)度以及有效應(yīng)力來(lái)使得地基承載力得到提升。排水固結(jié)法主要包括以下幾種:真空預(yù)壓法、礦井法、電滲排水法以及堆載頂壓法。

軟黏土地基進(jìn)行處理時(shí)，可以使用堆載頂壓法，但是這種方法需要較長(zhǎng)時(shí)間。在建筑物修建之前，對(duì)填土材料以及砂石加載預(yù)壓，使軟黏土地基完成沉降，從而使軟黏土地基得到快速穩(wěn)定固結(jié)，將荷載撤除之后，再對(duì)建筑物進(jìn)行修建。

有些軟黏土地基透水性比較低，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)可以使用砂井法。這種方法是利用地基成孔的方式來(lái)對(duì)砂土進(jìn)行灌注，將砂溝或者是砂層墊在砂井之上鋪設(shè)，以此來(lái)固結(jié)排水管，利用對(duì)排水速度的提升來(lái)使地基比較牢固穩(wěn)定。砂井法所具有的特點(diǎn)就是用料省、連續(xù)性較好，并且其施工也比較方便。

2)排水固結(jié)法的施工要點(diǎn)。在運(yùn)用該種方法時(shí)，要注意:①在堆載預(yù)壓法時(shí)，不但要利用建筑物自重來(lái)進(jìn)行加壓，同時(shí)在施工時(shí)也可以采取相應(yīng)措施來(lái)進(jìn)行預(yù)壓，利用超載預(yù)壓方式來(lái)排水固結(jié)，但具體方式要以估計(jì)值以及殘余沉降量為依據(jù)來(lái)進(jìn)行確定。②若軟土地基地下水含量比較小，在對(duì)其進(jìn)行處理時(shí)，可以利用降水預(yù)壓法來(lái)進(jìn)行。

3 軟土地基施工建設(shè)中的質(zhì)量管理

軟土地基的施工質(zhì)量直接關(guān)系到水利堤防的使用安全。因此，在實(shí)際的建設(shè)施工中，要嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，從源頭上排出水利堤防的安全隱患。

1)了解軟土地區(qū)的地質(zhì)情況，對(duì)工程地質(zhì)條件復(fù)雜的，還應(yīng)進(jìn)行工程地質(zhì)分區(qū)，以便按分區(qū)不同再區(qū)別地予以處理。在勘察設(shè)計(jì)時(shí)，如地質(zhì)工作做得不夠深，在施工時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，可作些補(bǔ)充勘察及勘探工作，對(duì)地質(zhì)情況作進(jìn)一步了解。設(shè)計(jì)方案既要經(jīng)濟(jì)又要合理，要切合當(dāng)?shù)貙?shí)際，要增強(qiáng)施工過(guò)程中的管理力度。

2)在軟土工程建設(shè)時(shí)，工程管理層要加強(qiáng)軟土工程的驗(yàn)收?；谲浲恋鼗奶厥庑?，其工程的質(zhì)量控制非常關(guān)鍵，尤其是工程的驗(yàn)收。軟土地基的工程竣工后，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該合理的組織驗(yàn)收工作，對(duì)軟土工程進(jìn)行全面的檢查，避免施工中可能存在的缺陷。

4 結(jié)語(yǔ)

軟土地基工程作為水利堤防建設(shè)的關(guān)鍵工程，在其建設(shè)的過(guò)程，需要采取合理有效的處理方式和管理體制，來(lái)保障其在施工過(guò)程中的質(zhì)量。

［1］ 吳俊. 水泥攪拌樁技術(shù)在水利工程軟土地基中的應(yīng)用［J］.建材與裝飾，2011(7).