對水利施工中軟土地基處理技術(shù)的研究

□鄭佩莉（新疆伊犁河流域開發(fā)建設(shè)管理局）

水利工程建設(shè)中，經(jīng)常會遇上建設(shè)區(qū)是軟土地基的情況。軟土地基主要是淤泥、淤泥質(zhì)土、飽和黃土、粉土等土質(zhì)較軟、水含量大的土體。我國的國土范圍較大，不乏軟土地基，尤其是人們的生活區(qū)大多分布在沿河區(qū)，這些地區(qū)往往軟土地基分布頻繁。目前，我國的水利工程逐漸增多，軟土地基對水利工程的施工尤為不利。文章就軟體地基的基本特征進行分析，根據(jù)水利工程施工需要，談?wù)撥浲恋鼗奶幚矸椒ā?/p>

1 軟土地基的主要特征

軟土地基的主要特性是含水量高、抗剪強度低、孔隙比大、易壓縮性、固結(jié)系數(shù)小、透水性差、靈敏度高、土層分布復(fù)雜、各層物理性質(zhì)差大等，主要是由于年降水量大的地區(qū)和由河流、湖沼、濱海等長期累積起來的。

承載能力差，一般的軟土地基承載能力不會超過50kN/m2?？紫侗萫=1~2，含水量w=50%左右，較高者甚至超過200%。飽和度較高，透水性差。滲透系數(shù)k≤1（mm/d）。透水性會影響地基的壓密固結(jié)?？辜魪姸热?。軟土無側(cè)限抗剪強度<30kN/㎡。靈敏度過高，抗擾性極差。在水利工程施工過程中，如果軟土地基的土體結(jié)構(gòu)未被破壞時具有30kN/㎡的抗剪強度，受到破壞時，抗剪性強度可以忽略不計。

2 軟土地基的處理方法

2.1 換填法

換填法是將軟土地基原有的淺層土挖除，再填入砂石、礦渣、灰土、素土、卵石等質(zhì)地較硬、穩(wěn)定性高、強度較高和抗侵蝕性的材質(zhì)，根據(jù)需要可以同時填充不同材質(zhì)或分層填充，再對其進行壓制，使填充土質(zhì)達到要求密實度。換填法實際上就是人工地基，對土質(zhì)進行改造，讓其有足夠的適用性。實際表明，換填法有效地減少了沉降量，提高了持力層的承受強度，有效地控制了土層的脹縮性和濕陷性。換填法是常用的軟土地基處理方法，對付大面積軟土地質(zhì)比較實用，一般用于處理濕陷性黃土、膨脹土、低洼區(qū)域和季節(jié)性凍漲土等軟土地基，處理深度在2~3m左右。

2.2 打樁置換法

置換法實際上也是一種人工地基，是用碎石、砂等硬質(zhì)材料將軟土置換，形成人工復(fù)合地基。在置換法的基本原理上，人們根據(jù)施工的需要研究出了多種施工方法，如碎石樁法、石灰樁法等。碎石樁法是用一個振沖器，在軟土地基中噴高壓水流，使之成孔，向孔中填充砂和碎石等材質(zhì)較硬的地質(zhì)材料，成為樁體，根據(jù)需要安排樁體的排列，由碎石樁和土質(zhì)成為復(fù)合地基，達到施工的目的需要。這種方法有效地提高了原有土質(zhì)的承載力，實際使用中顯示，它有效地減少了軟土地基缺陷導(dǎo)致的現(xiàn)象率。置換法中的碎石樁法有不受地下水影響、成本不高等優(yōu)點，使用效果較好。適用于淤泥質(zhì)土、粉土和砂土等地基。

針對較為柔軟的黏土地基，石灰樁法是個有效的選擇。石灰樁法是使用機械將地基打孔，并填充生石灰，再壓制成地下樁。生石灰遇水會發(fā)生吸水、放熱、膨脹，并且生石灰和土之間會發(fā)生物理反應(yīng)，能有效地改善土體的性能。根據(jù)需要，也可以在生石灰中摻和其他材料，以達到目標(biāo)要求。

2.3 水泥攪拌樁和注漿法

注漿法是用注漿管通過鉆土裝置帶入需要處理的土層，再用高壓將制備材料（一般是水泥或水泥砂漿）噴入土體。注漿管是經(jīng)過特別的制作，它可以完成土下的提升和旋轉(zhuǎn)過程的注漿工作。在注漿管的提升過程中，如果不進行旋轉(zhuǎn)，就形成漿墻。如果需要旋轉(zhuǎn)，則形成漿柱，待漿體凝固，就能起到提升地基承載力的作用。

水泥攪拌樁法是用固化劑對軟土進行加固處理的方法，一般使用水泥和石灰等材料。具體操作過程是用攪拌機將固化劑送入軟土組織，再進行攪拌，使土體和固化劑形成整體，讓固化劑對軟土產(chǎn)生固化作用，起到直接固化土體的作用。該方法適用于水分含量較高的土質(zhì)，如淤泥、飽和黃土、粉土等。

2.4 預(yù)壓法

在加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)的配合下，使軟土地基的水分得到排除。排水系統(tǒng)主要是排水砂溝和水平墊層以及其它的水平排水體和垂直排水體（排水砂井和塑料排水板）。加壓系統(tǒng)包括降低地下水位、真空預(yù)壓、強載預(yù)壓等，加壓系統(tǒng)可以聯(lián)合使用，起到明顯的成效。首先將加固范圍的植被和多余巖石等清理干凈，在土表面鋪上水平墊層，然后豎直下壓塑料排水板，使水平墊層橫向安置排水管道。再使用加壓系統(tǒng)對土體進行強壓，使軟土地基的孔隙水平排除。但這個方法存在一定的局限性，目前由于施工效益的要求并不經(jīng)常使用。但該方法成本相當(dāng)?shù)?，一般不會增加施工的資金使用。

2.5 加筋法和強夯法

加筋法是利用抗拉力相當(dāng)強的人工合成材料，混置于預(yù)先計算好的土層。讓拉筋產(chǎn)生的摩擦力和土顆粒位移的作用，使土和合成材料形成整體，增加軟土地基的綜合性能。強夯法是指用高質(zhì)量的夯錘，提升到高處，讓它自由下落，達到對軟土的夯實作用。夯實法處理的土質(zhì)具有明顯的性能增強，該方法有效地解決了建筑的沉降現(xiàn)象。

2.6 利用松木樁對軟土地基進行處理

2012年，人們創(chuàng)造出用松木樁對軟土地基進行處理，該方法實際是我國古代在進行軟土地基施工過程中所應(yīng)用的古老方法。經(jīng)過人們的詳細分析和計算，證明松木樁針對飽和土具有有效的處理作用。松木用于處理軟土地基具有簡單實用、施工方便、節(jié)約成本的多項優(yōu)點。具體方法是選用完整的松木（不用老木），直徑在20cm以上，在打樁前，將松木的一段削尖，成錐形。按照需求將樁體打入土層，打樁時要保證樁體垂直下壓。一般使用挖掘機來進行打樁，目前沒有專業(yè)的這類小型打樁機。打樁布置要從地基的四周往內(nèi)打，樁體預(yù)留15cm左右，待打樁完畢后，用鋸子將過高的樁頭鋸掉，保證所有的樁頭在一個水平面上。然后再鋪上硬質(zhì)材料（砂石、礦渣、煤渣等）30cm高度，將樁體完全覆蓋，鋪平壓實，澆灌混凝土。這就起到了軟土地基的處理作用。實際證明，該方法效果良好，在將來的水利工程對軟土地基的施工中可以嘗試使用。

3 軟土地基處理的質(zhì)量

軟土地基的處理質(zhì)量在一定程度上就等于水利工程的質(zhì)量。嚴格控制水利工程的施工，根據(jù)相關(guān)文件的要求，要把水利工程的項目做好，項目負責(zé)人要有認真負責(zé)的工作態(tài)度和意識。在水利工程的立項、報建、開工和竣工的關(guān)口需要把握好。水利工程的“三制”，即項目法人責(zé)任制、建設(shè)監(jiān)管制、招標(biāo)承包制，需要大力推廣。質(zhì)量的控制措施要強化，在實施軟土地基處理方法時，要根據(jù)實際情況進行詳細分析，選擇采用哪種方式需要明確，以確保處理方法有效，提高施工質(zhì)量，為水利工程的建設(shè)打好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

軟土地基給項目施工帶來了極大的困擾，在長期的施工經(jīng)驗中，人們總結(jié)出許多有效的處理方法。我們在選擇使用方法時，不能盲目使用，要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，合理地進行處理。結(jié)合周圍的環(huán)境進行有效的處理，靈活多變的處理方法能提高施工質(zhì)量，縮短施工工期，還為以后的施工做出了經(jīng)驗準(zhǔn)備。地基的處理影響著施工的成本問題，軟土地基的處理為水利工程施工帶來了可靠性和安全性。處理的主要目的就是為了水利工程施工的順利進展。

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