水利施工中軟土地基處理技術

張敏翠

摘要：在地基建設中，如果對軟土地基處理不當，它會直接影響到水利工程的質(zhì)量以及安全性能，工程使用壽命低。因此，要做好對軟土地基的處理工作，科學施工，有效加強軟土地基的穩(wěn)定性，提高地基質(zhì)量，確保水利工程施工的順利進行。

關鍵詞：水利施工；軟土地基；排水固結；旋噴法；灌漿

一、軟土地基的基本概念

所謂的軟土地基，是指主要由軟土構成的地基，其土壤成分主要是軟土。軟土地基的主要組成成分有淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭、富含大量顆粒的松軟土、較為松散的砂質(zhì)土以及孔隙較大的有機質(zhì)土，這些土質(zhì)要么富含水分、要么土質(zhì)疏松，壓縮性極大，但強度極低，難以承受過大的壓力。軟土地基通常具有低強度、低透水、高壓縮、沉降快、不均勻等特點。

（一）低強度

由于軟土地基多由軟土構成，軟土特質(zhì)疏松、強度過低，這直接導致軟土地基強度過低，在工程建設中，易出現(xiàn)崩裂、塌陷等情況。

（二）低透水

部分軟土地基由淤泥質(zhì)粘性土構成，透水性極差，在地基施工過程中，大量水分難以排出，為保證地基建設的順利、安全進行，通常提前采用排水固結法對軟土地基土質(zhì)進行排水工作，以加強軟土的穩(wěn)固性。

（三）高壓縮

由于軟土的特性，使得軟土地基強度過低，具有極大的壓縮性。在水利工程施工中，隨著工程的不斷進行，工程總體質(zhì)量的不斷加大，軟土地基塌陷的可能性就越高，當單位面積壓力超過 0.1M Pa 時，軟土地基發(fā)生塌陷。給水利施工帶來極大的不便。

（四）沉降快

由于軟土土質(zhì)區(qū)別于其它土質(zhì)，高壓縮性導致軟土地基快速沉降。軟土地基的沉降速度會隨著水利工程總體質(zhì)量的增高而加快。

（五）不均勻

由于軟土地基中，軟土由多種土質(zhì)構成，不同土質(zhì)具有不同的密度、硬度、強度，這使得在水利施工過程中，軟土地基受力不同，極易引發(fā)施工建筑崩裂、塌陷，甚至倒塌。

二、水利施工中軟土地基處理技術

軟土地基的可壓縮量較高，當軟土地基受到一定的壓力時，相應的便會出現(xiàn)較大的壓縮量。我們都知道，淤泥或類似淤泥的土質(zhì)具有極弱的承載能力，而構成軟土地基的主要成分便是它們。對此，我們對淤泥進行了一系列實驗，結果數(shù)據(jù)顯示，其最高承載能力為 50kN /m3，相對于水利工程來說，這一結果極為不理想，遠遠無法滿足施工要求。因此，對水利施工中軟土地基采取有效的處理技術以提高其承載能力至關重要。

（一）換土法

這一方法最為簡單直接，同時也最為有效。在條件允許的情況下，對軟土地基實施換土法可有效改變土質(zhì)特性，從而達到提高地基質(zhì)量的目的。比如：可采用大量水泥、灰土等來代替軟土，從而使地基的承載能力達到施工設計要求。換土法的優(yōu)點是：施工簡單直接，經(jīng)將軟土替換后可有效提高土質(zhì)的承載能力；但其缺點是：往往受地理位置的約束性較大，遠距離運輸時會大幅度增加施工難度和施工成本。因此，采用換土法應首先對工程周邊區(qū)域進行實地考察，若能夠就地取材，采用換土法可有效減少開支，可優(yōu)先考慮。采用換土法值得注意的是，換土后要將土質(zhì)夯實，同時將回填土質(zhì)分層夯實，這樣可有效提高地基的穩(wěn)固性和承載力。

（二）排水固結法

排水固結法是指將軟土含有的水分通過排水設備排出，以提高地基的穩(wěn)固性及承載能力。常用的排水水包括沙井排水、水管排水等。

（三）振動水沖法

振動水沖法是指對地基按要求進行鉆孔后，將水泥、砂石等料注入鉆好的孔內(nèi)，采用分層夯實法將填料夯實，從而達到穩(wěn)固地基的目的。采用振動水沖法時，通常施工前不要求進行排水作業(yè)。

（四）旋噴法

旋噴法是利用旋噴機產(chǎn)生的旋噴柱對地基進行加固和防滲透。高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化形成旋噴樁。與加固土層相比，通過旋噴法所形成的樁具有壓縮性低和強度高的特點，可以用來對由軟粘土和細沙土組成的地基進行加固，而無法對含有較高有機成分的土層形成很好的效果，因此，有機成分含量較高的土層應嚴禁采用該法。

（五）人工材料加筋加固法

在基上工程施工前可在地基表面覆蓋一層人工合成工程材料，以對建筑物進行加固。該法可有效分散建筑物重量對地基所產(chǎn)生的壓力，使整個地基所承受的壓強相對比較均衡。另外采用該法可有效增加地基與建筑物間的摩擦力，以防止建筑物相對于地基發(fā)生側滑。

（六）硅化加固法

所謂硅化加固法是將 C aC l2溶液及 N a2O ·nSi02（水玻璃）溶液通過注漿管分別向軟土層注入，注漿管側壁有大量網(wǎng)狀孔眼，兩種溶液透過并滲入軟土層混合后，便會產(chǎn)生化學反應，生成一種可活化土顆粒表面的膠凝物質(zhì)，該膠凝物質(zhì)能夠很好地膠結固化土顆粒，從而加固增強軟土地基。在采用硅化加固法的同時，輔助使用電滲技術可進一步擴大軟土地基的硅化范圍，這一方法稱為電動硅化法。

（七）灌漿法

向軟土地基的空隙中注入一些增加凝固的物質(zhì)，以達到加強地基穩(wěn)固性的目的。比如：把水泥漿或者粘土漿等其他化學物質(zhì)通過液壓被灌注到軟土地基之中。這一方法被施工在淤泥土質(zhì)的工程中廣泛運用。

（八）加筋法

加筋法常用于沉降量不大的軟土地基。在填土過程中以土工布墊隔，可增加側向約束，使載荷分布均勻，從而提高了基礎的穩(wěn)定性能；以土工布攤鋪覆蓋，可提高基礎的剛度，有利于地基積水的排出，便于地基邊坡的維護。

（九）樁基法

現(xiàn)如今的工程施工中，鋼筋混凝土樁和預應力管樁被廣泛使用到軟土地基土層厚、土壤中水份含量大、軟土地基占工程施工地基一半的工程中。而傳統(tǒng)的砂石樁、水泥樁早已經(jīng)不被使用了。

三、水利施工中軟土地基處理時應注意的問題

（一）注意施工準備工作