水利施工中軟土地基處理技術(shù)探微

張宏偉　朱弘揚(yáng)

【摘要】隨著近些年中國水利工程建筑技術(shù)的不斷提高，同時也增強(qiáng)了水利工程建設(shè)中對地基的處理技術(shù)，地基處理技術(shù)的不斷完善，也使得施工后的工程質(zhì)量越來越好，保障了水利工程的使用壽命，既能夠保證軟土地段上修建的橋梁和路段的穩(wěn)定性，同時又可以節(jié)約成本，我們需要在根據(jù)軟土地段的地質(zhì)實際情況進(jìn)行分析和資金的投入，在建筑過程中還要不斷的總結(jié)建筑經(jīng)驗，為以后的軟土地基處理工作，打下堅實的基礎(chǔ)。

【關(guān)鍵詞】水利工程；軟土地基；水泥攪拌技術(shù)

引言

水利工程建設(shè)關(guān)乎民生，其性質(zhì)較為特殊，大多建設(shè)在河岸等較為潮濕地帶，并且多在軟土地基上，針對軟土地基的安全管理，成為保障水利工程項目安全的決定性因素。就當(dāng)前我國水利工程項目建設(shè)情況而言，有相當(dāng)一部分工程項目由于忽視對軟土地基的技術(shù)處理，導(dǎo)致安全事故頻頻發(fā)生。軟土地基自身承載負(fù)荷較差，并且土質(zhì)中含水分較多、縫隙大、強(qiáng)度低，如果處理不好，水利工程項目極易出現(xiàn)安全事故。由此，加強(qiáng)施工之前對軟土地基的技術(shù)處理，是水利工程后續(xù)工程有序開展的重要基礎(chǔ)。

1、軟土地基概述

1.1 軟土地基的定義

水利工程關(guān)乎民生社稷，所選地點大多在河、海岸邊濕度較高的區(qū)域，以軟土地基為主，其中主要包含大量黏土、粉土以及松軟土，含細(xì)微顆粒較多的有機(jī)土質(zhì)，并伴有一定程度的泥炭和松散砂土，土質(zhì)穩(wěn)定性較差，內(nèi)部空隙大，在受到水分侵蝕后，極易發(fā)生土質(zhì)下沉。軟體地基的特性主要有觸變性、低透水性、高壓縮性、沉降速度快以及不均勻性。其中觸變性是指軟土在未遭受水分侵蝕前，呈現(xiàn)固體形態(tài)，但是當(dāng)受到水分以及其他因素侵蝕后，會逐漸變成流動形態(tài)；低透水性是指軟土地基的透水性較差，在水利工程建設(shè)過程中，需要經(jīng)過長時間的排水準(zhǔn)備，固結(jié)地基。高壓縮性，軟土地基受到高強(qiáng)度壓迫時，軟土地基上的建筑物容易發(fā)生沉降，當(dāng)垂直壓力逐漸高于0.1MPa時，軟土地基會發(fā)生變形，造成建筑物大面積沉降，出現(xiàn)安全事故；沉降速度快，軟土地基上的建筑物沉降速度隨著負(fù)荷增加而增加，在相同的條件下，建筑物越高，壓強(qiáng)負(fù)荷越大，沉降速度越快；不均勻性，主要由于軟土地基組成成分較為復(fù)雜，包含大量的細(xì)微顆粒和砂土，但是兩者的密度不同，造成建筑物的受力不平衡，最終導(dǎo)致的沉降情況出現(xiàn)差異。

1.2 軟土地基的危害

軟土地基由于自身的特性，如果在工程施工之前未能有效進(jìn)行處理，極易帶來嚴(yán)重危害，造成大量的人力、物力和財力的損失。軟土地基存在較強(qiáng)的不可預(yù)見性，容易導(dǎo)致建筑物整體沉降，如果出現(xiàn)建筑物的受力面積不均勻，不僅會引發(fā)建筑物發(fā)生沉降，同時會造成建筑物的墻體出現(xiàn)龜裂或者倒塌。

2、軟土地基施工技術(shù)

2.1 填墊層技術(shù)

填墊層技術(shù)主要適用于軟土厚度在2～3cm之間，在施工過程中需要將表面軟土層去除，更換為穩(wěn)定性以及固體強(qiáng)度較高的材料。所選用的填墊層材料主要包括砂石、卵石等材料，此類材料具有自身密度高、強(qiáng)度高、透水性良好以及壓縮性小等特點，能夠最大程度提升軟土地基的承載負(fù)荷，降低地基沉降的幅度，推動軟土層排水固結(jié)的效率。此外，對于土層的膨脹以及凍脹有著較為明顯的作用。當(dāng)填墊層更換完成后，需要對處理后的地基進(jìn)行夯實，確保地基具備良好的承載力和持久力，提高地基的穩(wěn)定性以及抗壓性。如果在填充過程中，發(fā)現(xiàn)材料之間空隙較大，可以采用透水性較好的材料進(jìn)行排水，加快軟土地基的快速凝結(jié)，進(jìn)而防止凍脹現(xiàn)象的發(fā)生。在砂石換填層技術(shù)施工過程中，需要注意以下幾個要點：①選擇合理的施工材料，諸如砂礫、粗砂以及碎石等材料，通過人工優(yōu)選出最頂級的砂礫，用做填層材料，并將周圍的雜草等物質(zhì)清理干凈。②施工前準(zhǔn)備事項。將換填層內(nèi)的雜草、枯枝清理干凈，通過排水技術(shù)將坑內(nèi)多余的積水排出，并做好地基的固定工作。③在地基施工過程中，需要遵循相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)流程，并且在填充材料時，通過夯實、碾壓等方法，加強(qiáng)地基的穩(wěn)固性。

2.2 深層水泥攪拌技術(shù)

深層水泥攪拌技術(shù)是當(dāng)前軟土地基處理的主流方式，多適用于與泥土以及粉土的處理，將水泥作為固化劑，并同地基的軟土混合，再與其攪拌，以此來提升軟土的硬度、穩(wěn)定性，以及軟土地基整體的強(qiáng)度。在進(jìn)行水泥攪拌樁施工前，首先應(yīng)將施工現(xiàn)場的雜物清理干凈，選擇固化效果較好的水泥，并確保機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。在施工過程中，不僅需要遵循相關(guān)工藝制作流程，同時需要保障管道暢通，勤加檢查，保證攪拌樁能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 排水固結(jié)法施工注意事項

排水固結(jié)法能夠有效改變軟土地基穩(wěn)定性不足的問題，防止地基過快沉降，是當(dāng)前較為常見的處理方法。排水固結(jié)系統(tǒng)由排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)組成，排水系統(tǒng)能夠利用軟土地基的透水性能，達(dá)到排水的效果。此外，由于加壓方式的差異，排水固結(jié)法可以分為不同的形式，諸如真空預(yù)壓法、超載預(yù)壓法以及降水預(yù)壓法等，其中真空預(yù)壓法較為常用。真空預(yù)壓法需要在軟土地基表層鋪設(shè)砂礫，埋設(shè)排水管道，并使用薄膜包裹起來，通過真空裝置抽取內(nèi)部氣體，形成真空地帶，以此來增加地基的負(fù)載力；超載預(yù)壓法相較于其他處理方法，對軟土地基的處理效果較為明顯，但是時至今日，超載預(yù)壓的閾值仍然未能得到有效解決。在水利工程施工過程中，可以根據(jù)工程的實際情況，選擇合理的施工技術(shù)，最大程度保障工程的施工質(zhì)量。

2.4 化學(xué)固結(jié)法技術(shù)

化學(xué)固結(jié)法技術(shù)是軟土地基處理技術(shù)中最后一個步驟，有著至關(guān)重要的作用，其中主要包括灌漿法、高壓噴射注漿法以及深層攪拌法。灌漿法主要是利用氣壓以及液態(tài)壓強(qiáng)等原理，將固化的漿液注入縫隙中進(jìn)行填充，促使軟土固化，提升地基的穩(wěn)定性；高壓噴射注漿法同灌漿法原理相仿，唯一不同的是通過高壓氣流將漿液注入自然或者人為造成的裂縫中進(jìn)行填充；深層攪拌法是將固化劑融入軟土地基中，提升軟土負(fù)載能力。上述三種方法均是將軟土硬化，以此來提升軟土地基的負(fù)載能力，減少軟土地基沉降，確保建筑物的生命周期。相較于其他的固結(jié)法，化學(xué)固結(jié)法中的技術(shù)需要承擔(dān)的施工成本較高，但是取得的效果較為理想，能夠最大程度減少軟土地基的沉降。

2.5 加筋技術(shù)

在一些沉降量不大的軟土地基中，我們一般運(yùn)用加筋土基法，進(jìn)行對地基的處理，我們根據(jù)細(xì)粒土經(jīng)常發(fā)生側(cè)向位移的情況，在地基土層中假如耐拉性強(qiáng)的工程材料，讓二者之間發(fā)生強(qiáng)大的摩擦力，在這樣的摩擦力的作用下，土層和地下的工程材料便成為了一個整體，不僅降低了水利設(shè)施建設(shè)中在軟土地基中的應(yīng)力，而且大大的提高了地基的穩(wěn)定性，同時提高了水利施工中軟土地基的水平橫向排水。

3、結(jié)束語

水利工程的地基安全關(guān)乎整個建筑的穩(wěn)定和安全，同時對于民生有著較為深遠(yuǎn)的影響。當(dāng)前我國水利工程軟土地基處理過程中存在的問題較多，大大縮減了水利工程的生命周期，通過對軟土地基的進(jìn)一步了解，可以發(fā)現(xiàn)軟土地基的處理技術(shù)較多，但是相應(yīng)承擔(dān)的成本和效果同樣存在差異，由此看來，在針對軟土地基的處理過程中，應(yīng)結(jié)合實際情況，選擇合理的處理技術(shù)，最大程度地提升水利工程的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊路平.論水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J].建材與裝飾，2015（13）：223-224.

[2]金梁瑜，王飛.水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2014（4）：22-23.

[3]穆桂月.試論水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J].創(chuàng)新科技，2014（22）：110.

[4]郭自發(fā).淺析水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2014（27）：506.

[5]陳俊勇.探討水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2015（19）：6807-6808.