淺析水利工程軟土地基施工技術(shù)的探究

張廷濤 朱欽典

【摘要】隨著我國水利工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，軟土地基問題得到了有效解決。軟土地基作為水利工程施工的主要病害問題，其施工處理技術(shù)水平地高低將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。本文主要對水利工程軟土地基處理的原則、處理措施及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析與探究。

【關(guān)鍵詞】水利工程；軟土地基；處理措施；處理原則；注意事項(xiàng)

在我國工程施工行業(yè)規(guī)范中，軟土地基指的是可壓縮量較高、強(qiáng)度較低的軟弱土層，通常其有機(jī)物質(zhì)的含量較高。通常軟土地基的含水量較高，質(zhì)地松軟，存在的空隙較大，能夠承受很小的壓力，且受到壓力后容易產(chǎn)生變形。軟土地質(zhì)對于不利工程施工有害而無益，施工過程中一旦遇到大量軟土地層，便會(huì)給地基工程的施工帶來巨大困難，嚴(yán)重影響工程的進(jìn)展速度。此外，由于軟土的含水量較高、空隙較大，通過自然裸露于陽光下經(jīng)強(qiáng)光暴曬后，便會(huì)很快失去所含的水分，使得土質(zhì)變得酥松，從而造成軟土土質(zhì)的流變性及觸變性增加，作為地基時(shí)其抗剪切強(qiáng)度明顯降低。

一、水利工程軟土地基處理的原則

水利工程施工中在處理軟土地基時(shí)其施工原則主要是以預(yù)防為主要目的遵循防治結(jié)合的原則在出現(xiàn)問題時(shí)要立即進(jìn)行修補(bǔ)。在軟土地基施工控制中主要有預(yù)防性控制和修復(fù)性控制這兩種控制方法。預(yù)防性控制方法主要是為了保護(hù)軟土地基同時(shí)有效的降低軟土地基質(zhì)量下降的速度。修復(fù)性控制方法主要是為了對遭受破壞的特定軟土地基進(jìn)行有效的修復(fù)。在預(yù)防性控制方法中，若是及時(shí)的利用預(yù)防性控制在受到環(huán)境施加的荷載后河以延長軟土地基損壞的速度。在軟土地基施工過程中通常會(huì)耗費(fèi)大量的資金成本，為了降低施工成本增強(qiáng)軟土地基的經(jīng)濟(jì)效益，有許多國家和建設(shè)單位利用預(yù)防性控制技術(shù)，以此提高軟土地基的處理技術(shù)。但是在水利工程施工中，當(dāng)軟土地基出現(xiàn)問題后就進(jìn)行修復(fù)性控制方法雖然在一定程度上取得一定的效果，并沒有在根本上解決問題因此在水利工程施工全過程中要利用預(yù)防性控制措施，從而提高軟土地基的處理技術(shù)。

二、水利工程軟土地基處理措施的探究

作為水利工程施工的重要環(huán)節(jié)，軟土地基施工處理質(zhì)量的優(yōu)劣將對工程的整體質(zhì)量起到關(guān)鍵性的作用。如軟土地基施工技術(shù)水平較低將導(dǎo)致水利工程質(zhì)量的下降，甚至?xí)斐蓸O大的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，規(guī)范軟土地基施工工藝是確保水利工程施工質(zhì)量的重要保障。與此同時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體施工情況，選擇與之相適應(yīng)的處理措施，只有這樣才能確保國家及人民的切身利益。

1、堤身自重?cái)D淤法

堤身自重?cái)D淤法就是通過逐步加高的堤身自重將處于流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土外擠，并在堤身自重作用下使淤泥或淤泥質(zhì)土中的孔隙水應(yīng)力充分消散和有效應(yīng)力增加，從而提高地基抗剪強(qiáng)度的方法。在擠淤過程中為了不致產(chǎn)生不均勻沉陷，應(yīng)放緩堤坡、減慢堤身填筑速度，分期加高。其優(yōu)點(diǎn)可節(jié)約投資；缺點(diǎn)是施工期長。此法適合于地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，且工期不太緊的情況下采用。

2、拋石擠淤法

拋石擠淤法就是把一定量和粒徑的塊石拋在需進(jìn)行處理的淤泥或淤泥質(zhì)土地基中，將原基礎(chǔ)處的淤泥或淤泥質(zhì)土擠走，從而達(dá)到加固地基的目的。一般按以下要求進(jìn)行：將不易風(fēng)化的石料（尺寸一般不宜小于30cm）拋填于被處理堤基中，拋填方向根據(jù)軟土下臥地層橫坡而定橫坡平坦時(shí)目地基中部漸次向兩側(cè)擴(kuò)展；橫坡陡于1：10時(shí)，自高側(cè)向低側(cè)拋填。最后往上面鋪設(shè)反濾層。這種方法施工技術(shù)簡單，投資較省，常用于處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土地基。

3、墊層法

墊層法就是把靠近堤防基底的不能滿足設(shè)計(jì)要求的軟土挖除，代以人工回填的砂、碎石、石渣等強(qiáng)度高、壓縮性低、透水性好、易壓實(shí)的材料作為持力層?？梢跃偷厝〔模瑑r(jià)格便宜，施工工藝較為簡單，該法在軟土埋深較淺、開挖方量不太大的場地較常采用。

4、預(yù)壓砂井法

預(yù)壓法是在排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互配合作用下，使地基土中的孔隙水排出。常用的排水系統(tǒng)有水平排水墊層、排水砂溝或其它水平排水體和豎直方向的排水砂井或塑料排水板；加壓系統(tǒng)有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或降低地下水位等。當(dāng)堆載預(yù)壓和真空預(yù)壓聯(lián)合使用時(shí)又稱真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法?；咀龇ㄈ缦拢?先將等加固范圍內(nèi)的植被和表土清除，上鋪砂墊層；然后垂直下插塑料排水板，砂墊層中橫向布置排水管，用以改善加固地基的排水條件；再在砂墊層上鋪設(shè)密封膜，用真空泵將密土膜以內(nèi)的地基氣壓抽至80kPa以上。該方法往往加固時(shí)間過長，抽真空處理范圍有限，適用于工期要求較寬的淤泥或淤泥質(zhì)土地基處理。流變特性很強(qiáng)的軟粘土、泥炭土，不直采用此法。

5、振動(dòng)水沖法

振沖法是利角一根類似插入式混凝土振搗器的機(jī)具，稱為振沖器，有上、下兩個(gè)噴水口，在振動(dòng)和沖擊荷載的作用下，先在地基中成孔，再在孔內(nèi)分別填入砂、碎石等材料，并分層振實(shí)或夯實(shí)，使地基得以加固。用砂樁、碎石樁加固初始強(qiáng)度不能太低（初始不排水抗剪強(qiáng)度一股要求大于20kPa），對太軟的淤泥或淤泥質(zhì)上不宜采用。 石灰樁、二灰樁是在樁孔中灌入新鮮生石灰，或在生石灰中摻入適量粉煤灰、火山灰（常稱為二犯，并分層擊實(shí)而成樁。它通過生石灰的高吸水性、膨脹后對樁周土的擠密作用，離子交換作用和空氣中的CO2與水發(fā)生酸化反應(yīng)使被加固地基強(qiáng)度提高。

三、在水利工程中軟土地基處理的注意事項(xiàng)

1、在水利工程軟土地基施工時(shí)要注意軟土地基的承載力，要用計(jì)算機(jī)的技術(shù)進(jìn)行將影響軟土地基承載力、水平剪切力、土壤熱化、的各方面的因素要進(jìn)行科學(xué)的分析。在水利施工時(shí)要將冬天的影響因素算在施工的時(shí)間內(nèi)，要盡量避免因?yàn)樘鞖庠谒こ讨袑浲恋鼗幚砉ぷ鞯挠绊憽?/p>

2、在施工前一定要對進(jìn)行的施工的地點(diǎn)要嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)定執(zhí)行，要認(rèn)真的對的進(jìn)行水利工程測量、水利勘察、水文地質(zhì)調(diào)查、地形地貌等方面進(jìn)行勘察，測量，要充分的進(jìn)行分析它們的性質(zhì)、作用等，最后才能根據(jù)勘察和測量的最終結(jié)果來制定軟土地基的方案，只有這樣，才能避免軟土地基處理的失敗，減少經(jīng)濟(jì)的損失。在軟土地基處理的時(shí)候注意基底土質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，只有對基底土質(zhì)的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，才能確定軟土地基的實(shí)用性，尤其是在深層水泥的攪拌樁的處理時(shí)，更要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以免最終導(dǎo)致給水利工程施工帶來問題和麻煩。

四、結(jié)束語

綜上所述，軟土地基施工作為水利工程施工的重要組成部分，其技術(shù)水平的高低將直接影響到水利工程的整體質(zhì)量，為防止任何安全事故出現(xiàn)在水利軟土地基施工中，相關(guān)部門及施工企業(yè)必須根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況及當(dāng)?shù)刈匀粭l件等，選擇與之相適應(yīng)的軟土處理技術(shù)，提高其技術(shù)水平，重視軟土施工技術(shù)的應(yīng)用，只有這樣才能確保水利工程的整體質(zhì)量。

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