水利施工中軟土地基施工技術(shù)的應(yīng)用

瀘西縣板橋河水庫(kù)管理所 云南省紅河州瀘西縣 652400

摘要：對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，地基是其中的重要基礎(chǔ)，而在對(duì)地基進(jìn)行處理時(shí)，軟土地基的施工和處理具有較大的難度，需要利用有效的技術(shù)做好地基建設(shè)工作。本文首先對(duì)軟土地基進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，然后對(duì)其勘察技術(shù)以及處理技術(shù)等進(jìn)行了詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：水利施工；軟土地基；施工技術(shù)

在對(duì)水利工程進(jìn)行施工的過(guò)程中，若是沒(méi)有對(duì)軟土地基做好處理工作，就會(huì)對(duì)工程施工質(zhì)量和安全造成影響，縮短使用壽命，所以，需要對(duì)軟土地基做好處理工作，并進(jìn)行科學(xué)施工，確保地基穩(wěn)定性，提升其質(zhì)量。

一、軟土地基

軟土地基主要構(gòu)成就是軟土，泥炭以及松軟土還有空隙比較大的質(zhì)土等都是其重要組成。這種地基抗壓性比較差，承受的壓力比較小。其主要特點(diǎn)包括：第一，強(qiáng)度比較低。這種地基的土質(zhì)基本上都是軟土，比較疏松，因此，其強(qiáng)度比較低，容易導(dǎo)致坍塌以及裂縫現(xiàn)象，從而對(duì)工程質(zhì)量造成影響。第二，壓縮性比較高。在對(duì)水利工程進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，其承擔(dān)的壓力逐漸提升，導(dǎo)致坍塌現(xiàn)象發(fā)生。第三，透水性比較差。淤泥質(zhì)粘性土質(zhì)屬于軟土地基的一種，在對(duì)水利工程進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，需要排出的水分比較多，為確保工程順利開(kāi)展，需要利用有效措施將水分排除掉，從而確保地基穩(wěn)固[1]。第四，沉降比較迅速。軟土地基的壓縮性比較高，因此，其沉降比較迅速，另外，由于水利工程建設(shè)進(jìn)度不斷推進(jìn)，也會(huì)導(dǎo)致沉降速度的提升，從而對(duì)施工造成影響。第五，不均勻性。對(duì)于軟土地基來(lái)說(shuō)，其土質(zhì)是不同的，因而其密度以及強(qiáng)度和硬度等都是不同的，這就導(dǎo)致軟土地基對(duì)壓力承擔(dān)的能力存在區(qū)別。對(duì)于同一個(gè)軟土地基來(lái)說(shuō)，其承壓的不同，導(dǎo)致施工控制比較困難，從而對(duì)施工質(zhì)量造成影響。

二、勘察技術(shù)

對(duì)于軟土地基來(lái)說(shuō)，為了選擇有效的處理方案，需要獲取前期數(shù)據(jù)，這時(shí)就需要對(duì)地基進(jìn)行勘察，勘察的主要內(nèi)容包括分布范圍以及分布深度還有物理力學(xué)特性與對(duì)工程造成的影響等。

第一，對(duì)地面進(jìn)行測(cè)繪調(diào)查。首先，要分析軟土地基所在地段的具體地形和地貌。其次，要對(duì)地基的成因以及分布范圍還有深度和底層性質(zhì)等做好分析工作。再次，要對(duì)砂夾層具體厚度以及組成與排水特點(diǎn)加以分析。另外，對(duì)于軟土層具體埋深做好分析[2]。最后還要分析地下水埋深以及類型等。

第二，對(duì)勘察點(diǎn)以及勘察方式進(jìn)行明確。結(jié)合地形和軟土層具體成因?qū)辈禳c(diǎn)進(jìn)行設(shè)置，其間距大約為30米，若是土層比較復(fù)雜，需要對(duì)勘察點(diǎn)數(shù)量增加。結(jié)合建筑對(duì)于地基的具體要求和地基性質(zhì)對(duì)勘察點(diǎn)具體深度進(jìn)行明確。在勘察的過(guò)程中，使用的主要方法主要分為：一是原位測(cè)試，就是要在原位開(kāi)展靜力觸探以及十字板剪切等試驗(yàn)，從而得到地基的相關(guān)數(shù)據(jù)。二是室內(nèi)土工試驗(yàn)，就是對(duì)地基物理化學(xué)性質(zhì)以及力學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。三是鉆探式勘察，是對(duì)土層進(jìn)行劃分的一個(gè)方法，主要就是利用鉆探取樣這種方式分析砂樣，在鉆探的過(guò)程中，要避免對(duì)于地基物理性質(zhì)造成的改變，防止對(duì)勘察數(shù)據(jù)造成影響。

第三，對(duì)地基進(jìn)行評(píng)價(jià)。在勘察數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，要對(duì)地基的性質(zhì)進(jìn)行分析。首先，要對(duì)其均勻性進(jìn)行分析，主要包括了地基強(qiáng)度以及壓縮性均勻性。其次，要對(duì)地基承載力加以評(píng)定。再次，由于軟土地基具有比較高的靈敏度，且其結(jié)構(gòu)比較容易改變，所以，要利用比較有效的持力層，通過(guò)地表硬殼層減少成本。最后，將一維固沉降計(jì)算模式以及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)系數(shù)兩種方式結(jié)合起來(lái)，對(duì)地基沉降情況進(jìn)行計(jì)算。在將所有的測(cè)定工作完成之后，要對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，并將其編制成為圖表資料，在施工圖設(shè)計(jì)這一階段，將地質(zhì)勘察報(bào)告制作出來(lái)，在其中對(duì)工程的地質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)，并提出有效的地基處理對(duì)策。

三、處理技術(shù)

1.關(guān)于強(qiáng)夯施工。這種技術(shù)的特點(diǎn)是：施工速度比較快；處理效果好；可以對(duì)廢料進(jìn)行重新利用；使用范圍比較廣。在利用這種技術(shù)的時(shí)候，需要對(duì)強(qiáng)夯參數(shù)指數(shù)進(jìn)行明確，還要在現(xiàn)場(chǎng)做好試夯工作，記錄好試夯數(shù)據(jù)，對(duì)之前和之后的數(shù)據(jù)進(jìn)行給分析，對(duì)這種技術(shù)效果進(jìn)行檢驗(yàn)，之后做好調(diào)整，并將最終的參數(shù)指標(biāo)確定好，如果指標(biāo)與施工要求不符，就需要對(duì)其加以調(diào)整。在對(duì)這種技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，首要的就是對(duì)深層土進(jìn)行改造，之后，對(duì)中層土進(jìn)行改造，而表層土的改造工作要放在最后。在最后一遍進(jìn)行強(qiáng)夯的時(shí)候，要通過(guò)推土機(jī)對(duì)夯坑進(jìn)行填平。完成最后一遍強(qiáng)夯工作之后，利用低能量做好滿夯工作。最后還要對(duì)地基質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，如果表層土要比下層土密實(shí)度小，這就說(shuō)明處理效果比較差。

2.關(guān)于換填管理。如果要利用這種技術(shù)進(jìn)行處理，就要在地基往下將深度一定的軟土挖出來(lái)，還要在下面將粗砂以及碎石等壓縮性的散體材料埋設(shè)好。在這之后，要做好夯實(shí)工作。在利用這種技術(shù)的時(shí)候，需要對(duì)地基狀況進(jìn)行了解，同時(shí)還要利用合適的管理方式。對(duì)于這種技術(shù)來(lái)說(shuō)，主要采用的材料包括了砂以及砂墊層還有灰土和礦渣墊層等。在換填的時(shí)候，需要的墊層材料是不同的，只有這樣，才能保證不同的作用以及施工效果。墊層的使用，能夠使得地基土質(zhì)強(qiáng)度得以提升，在對(duì)軟土進(jìn)行換填的時(shí)候，采用的材料壓縮性比較小，能夠承受由于基礎(chǔ)荷載造成的壓力。在對(duì)墊層材料進(jìn)行填充的時(shí)候，是有縫隙的，為了提升排水速度，要保證選擇的方法具有良好的透水性，從而使得固結(jié)速度提升，避免低溫凍脹問(wèn)題。在水利工程之中，可以利用這種方法對(duì)上部軟土加以處理。

3.關(guān)于排水固結(jié)。這種技術(shù)的主要方法包括：一是堆載預(yù)壓。這種方法主要就是要對(duì)砂井進(jìn)行設(shè)置，并利用塑料排水做好排水工作。在開(kāi)展排水工作的時(shí)候，需要做好加壓管理工作。對(duì)建筑自身重量進(jìn)行利用，也能夠加載預(yù)壓，使得水分能夠從土體縫隙之中排出來(lái)，達(dá)到土層固結(jié)這一效果。二是真空預(yù)壓，如圖1所示（1.橡皮布；2.砂墊層；3.淤泥；4.砂井；5.粘土；6.集水罐；7.抽水泵；8.真空泵）。在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理的時(shí)候，需要將數(shù)量一定的豎向排水體設(shè)置在軟土內(nèi)部，完成安裝工作之后，將砂層鋪設(shè)在地面上，同時(shí)還要利用密閉的密封膜覆蓋好，從而對(duì)負(fù)壓荷載效果加以利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的有效處理。在利用這種方法的過(guò)程中，需要注意真空預(yù)壓邊緣一定要超出工程基礎(chǔ)，提升預(yù)壓面積的時(shí)候，要確保形狀為方形。三是降水預(yù)壓。這種方法就是要通過(guò)井點(diǎn)抽水，從而降低地下水位。利用這種方法能夠使得地下水位下降，對(duì)土體性能加以改善，提升地基穩(wěn)定性。

圖1 真空預(yù)壓

4.關(guān)于化學(xué)固結(jié)。這種技術(shù)主要就是通過(guò)化學(xué)材料達(dá)到排水固結(jié)效果，從而使得地基具有穩(wěn)定性。這種技術(shù)的主要方法包括：一是灌漿法，二是深層攪拌法，三是高壓噴射注漿的方法。其中深層攪拌法又是最為常見(jiàn)的，這種方法就是將水泥以及石灰等當(dāng)做固化劑，通過(guò)深層攪拌機(jī)攪拌固結(jié)劑與軟土，使其充分粘合。利用化學(xué)方法對(duì)地基進(jìn)行固結(jié)，從而使得地基強(qiáng)度以及承載力得以提升，可以減少地基沉降量，實(shí)現(xiàn)對(duì)地基的有效處理。在利用這種技術(shù)的時(shí)候，要控制水泥以及地基兩者之間的化學(xué)反應(yīng)，另外，還要通過(guò)物理加固法有效管理，從而使得地基固化速度提升[3]。圖2就是深層攪拌法的施工流程。灌漿法能夠保證漿液分布均勻，從而實(shí)現(xiàn)良好的地基處理效果。在對(duì)高壓噴射注漿的方法進(jìn)行利用的時(shí)候，需要始終關(guān)注壓力，防止施工過(guò)程中存在起包以及沉降不均勻的現(xiàn)象。在對(duì)深層攪拌法進(jìn)行利用的時(shí)候，需要確保攪拌機(jī)械的合理性，同時(shí)還要關(guān)注攪拌時(shí)間以及均勻性。

圖2 深層攪拌法的施工流程

結(jié)語(yǔ)：

總之，對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，軟土地基的施工技術(shù)直接關(guān)系到工程整體施工質(zhì)量。需要結(jié)合工程以及軟土地基實(shí)際狀況選擇最佳處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)良好的施工效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]代建兵. 水利施工中軟土地基處理技術(shù)[J]. 中國(guó)水運(yùn)，2013，（08）：223-224.

[2]徐艷云. 淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J]. 中國(guó)水運(yùn)，2013，（10）：213-214+244.

[3]高輝. 水利施工中軟土地基施工技術(shù)探討[J]. 水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014，（03）：146-149.