水利工程施工中軟基處理措施分析

孫德亮

摘 要：水利工程作為穩(wěn)定社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)工程近年來(lái)受到了國(guó)家的重點(diǎn)關(guān)注，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及社會(huì)建設(shè)進(jìn)程的推進(jìn)，水利工程施工數(shù)量也逐年遞增。而水利工程作為一項(xiàng)綜合性較強(qiáng)的工程，其施工質(zhì)量會(huì)涉及施工地形地貌以及施工人員的綜合素質(zhì)、建設(shè)方案的選擇、地基基礎(chǔ)的施工等方面。尤其地基的建設(shè)，是影響整個(gè)水利工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在水利工程施工中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基的處理問(wèn)題，這會(huì)直接影響整個(gè)工程的使用壽命以及施工質(zhì)量。文章主要分析了水工建設(shè)中有關(guān)軟基處理相關(guān)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)軟土地基特點(diǎn)的分析，提出了幾點(diǎn)處理措施，希望能夠?yàn)槭┕ぶ邢嚓P(guān)問(wèn)題的解決提供參考。

關(guān)鍵詞：軟土地基；水利工程；處理措施

軟土地基不同于普通地基之處在于其土質(zhì)空隙相對(duì)較大，土壤中的含水量較高，因此土質(zhì)松軟，地基強(qiáng)度相對(duì)較低，無(wú)法承受過(guò)多的荷載，在此地基上建設(shè)水利工程容易出現(xiàn)倒塌和潰堤。如若不能妥善處理軟土地基，則會(huì)對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量以及工程安全造成影響，降低水利工程的使用壽命。所以，必須對(duì)做好軟基處理，通過(guò)科學(xué)有效的方式，提升軟基穩(wěn)定性，確保工程的順利推進(jìn)。

1 軟土地基特點(diǎn)

1.1 高壓縮

由于軟土地基強(qiáng)度相對(duì)較小，因而其壓縮性相對(duì)較高。在水工建設(shè)中，由于工程量大，工程質(zhì)量也打，因而隨著工程的推進(jìn)，工程總體質(zhì)量的加大會(huì)導(dǎo)致軟基塌陷。若軟基上單位面積壓力大于0.1MPa，那么必然會(huì)引發(fā)塌陷，影響工程質(zhì)量。

1.2 沉降快

由于軟基的高壓縮性，導(dǎo)致其沉降速度高于一般土質(zhì)，沉降速度也會(huì)隨著工程質(zhì)量的加大而改變。

1.3 低強(qiáng)度

軟土是構(gòu)成軟基的主要成分，其強(qiáng)度低、土質(zhì)松軟，因而軟基強(qiáng)度也相對(duì)較低。

1.4 低透水

粘性土、淤泥質(zhì)土也是構(gòu)成軟基的基本成分，其透水性差，因而導(dǎo)致土壤中的水分很難排出。

1.5 土質(zhì)不均

軟土地基構(gòu)成多種多樣，土質(zhì)不同則基礎(chǔ)密度、強(qiáng)度以及硬度也不盡相同。這一特點(diǎn)導(dǎo)致施工中基礎(chǔ)受力不均，因而極易出現(xiàn)潰壩、塌陷以及崩裂等問(wèn)題。

2 軟基處理措施

軟基的主要成分包括泥炭、松軟土、砂質(zhì)土、粘性土以及有機(jī)質(zhì)土等顆粒較大、較為松散或者淤泥質(zhì)土等，該類土質(zhì)含水量較大，土質(zhì)松軟，因而壓縮性高，強(qiáng)度較小。若以軟基作為水利工程的基礎(chǔ)，則無(wú)法承載工程壓力。如若不及時(shí)處理，則容易出現(xiàn)潰壩、倒塌以及沉降等問(wèn)題。為了保證工程質(zhì)量，提高工程安全性，延長(zhǎng)工程使用壽命，必須對(duì)軟基進(jìn)行適當(dāng)處理，從而使之滿足施工要求。常見的軟基處理方式主要有四種，下面便針對(duì)這四種方式進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述。

2.1 換填法

換填管理法是軟土地基處理中常用的方法之一，原理是換用符合施工要求的土質(zhì)來(lái)取代軟土，從而使得土地滿足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行換填管理法施工過(guò)程中，先用大型機(jī)械設(shè)備將不符合水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求的軟土質(zhì)全部挖出，根據(jù)相應(yīng)的水利工程質(zhì)量等級(jí)要求，填入恰當(dāng)?shù)哪軌驖M足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求的土質(zhì)，并對(duì)所填充的地基進(jìn)行夯實(shí)，確保水利施工的順利進(jìn)行。

一般而言，填充土質(zhì)由多種土質(zhì)組成，包括碎石、粗砂、鵝卵石等成分，為保證填充地基的穩(wěn)固性，通常填充地基分為多層，第一層為碎石和礦渣墊層，這對(duì)增加地基透水性十分重要，高縫隙、高強(qiáng)度的碎石、礦渣在確保地基高強(qiáng)度的前提下，實(shí)現(xiàn)了地基的高透水，從而確保了地基的質(zhì)量，保證了水利工程的施工質(zhì)量；第二層為灰土和素土墊層，這個(gè)墊層在平衡樁體和樁間土在荷載情況下共同承擔(dān)荷載中起著十分重要的作用，確保了地基的受力平衡，加強(qiáng)了地基的穩(wěn)固性；第三層是砂和砂墊層，砂和砂墊層有助于淤泥土質(zhì)的水和氣體的排出，促進(jìn)土質(zhì)結(jié)固，提高地基的承載力。在具體實(shí)踐中，要根據(jù)不同的情況，適當(dāng)變通換填管理法，充分做好軟土地基處理工作。

2.2 排水砂墊層法

在軟土地基處理中，排水砂墊層法也是重要方法之一。排水砂墊層法通常運(yùn)用于富含大量水分的淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭等土質(zhì)，通過(guò)對(duì)土質(zhì)進(jìn)行排水，以增加土質(zhì)強(qiáng)度、減緩?fù)临|(zhì)壓縮性，從而使得土質(zhì)滿足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求。

在施工過(guò)程中，通常在軟土地基底部填充一層高滲水的砂墊層，隨著水利工程施工的進(jìn)行，軟土層中的水分則會(huì)在壓力的作用下不斷被排擠，通過(guò)砂墊層排除，使得軟土層含水量降低，軟基得以固結(jié)，從而提升地基強(qiáng)度，保證基礎(chǔ)土質(zhì)能夠滿足施工設(shè)計(jì)需要。但是在施工中需要注意，應(yīng)當(dāng)在砂墊層上設(shè)置隔水層，即鋪墊具有一定隔水性的粘土層，以此避免出現(xiàn)地下水反滲問(wèn)題。

鵝卵石以及粗砂等縫隙高、透水性好且強(qiáng)度大的材料通常是砂墊層的最佳材料，不但能夠保證排水性能，還能在一定程度上提高地基強(qiáng)度。在填充砂墊層的過(guò)程中，必須均勻攪拌砂墊層，并固定地基基坑，保證砂墊層在基坑底部被夯實(shí)、平整。另外還需要設(shè)置好排水槽進(jìn)行引水，令滲透水及時(shí)排除，避免倒流，加快地基的固結(jié)。

2.3 化學(xué)固結(jié)

有些施工場(chǎng)地由于自然原因，無(wú)法利用常規(guī)的處理方式解決軟基問(wèn)題，那么通過(guò)化學(xué)固結(jié)的方式能夠有效提高地基強(qiáng)度?；瘜W(xué)固結(jié)顧名思義，是利用化學(xué)材料填充軟基，對(duì)其進(jìn)行有效改造，以此提高軟土地基的性能，降低軟基壓縮性，令其承載力得以提升，從而使得施工地土質(zhì)可以滿足施工需求。

常見的化學(xué)固結(jié)處理方式主要有四種，即深層攪拌法、加筋法以及灌漿法和硅化加固法，下面便針對(duì)這四種方法進(jìn)行簡(jiǎn)要敘述。（1）深層攪拌法。該種方法類似于灌漿法，主要利用了水泥等材料，通過(guò)將該類物質(zhì)同軟基中的土組織混合，即利用攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?，在軟基中混入水泥，待水泥固結(jié)后，使得軟土地基強(qiáng)度得以提升。（2）加筋加固法。該種方法主要將韌性高且強(qiáng)度大的人工合成材料填充在軟基中，從而令軟土同添加材料結(jié)合在一起，在高壓環(huán)境下產(chǎn)生高摩擦，從而提升軟基的整體韌性和強(qiáng)度，這在軟基處理中效果較為理想，能夠有效解決軟基觸變和地基變形問(wèn)題。另外人工合成材料的韌性大強(qiáng)度高，能夠在小面積的基礎(chǔ)沉降、斷裂中起到阻止、減緩的作用，提高了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。（3）灌漿法。灌漿法是軟基處理中常用的方法，主要在軟基中灌漿、填充入石灰石、木質(zhì)素類物質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)的作用下，加固淤泥質(zhì)粉土以及粘性土，保證處理后的地基能夠滿足工程施工需要。（4）硅化加固法。該種方法主要利用了氯化鈣同硅酸鈉之間的化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)這種化學(xué)反應(yīng)生成能夠粘合軟土組織的膠狀凝聚物，從而提高地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度，滿足地基的施工設(shè)計(jì)需要。

2.4 旋噴法

這里所說(shuō)的旋噴法是一種物理處理方法，也是水工建設(shè)中軟基處理最常用的方式之一。在軟基處理中，將旋轉(zhuǎn)噴頭下到軟基底部，在緩慢提高過(guò)程中，將加固物以高速旋噴的方式加入地基中，從而形成旋噴樁。從而提高軟基硬度，避免軟基在施工中的橫向扭動(dòng)，提高軟基強(qiáng)度。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述分析可以看出，軟基處理是保證水利工程施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，目前軟基處理方法較多，但在實(shí)際施工中需要依照工程的實(shí)際需要，具體情況具體分析，結(jié)合工程施工建造級(jí)別要求、具體基礎(chǔ)土質(zhì)等，嚴(yán)格依照質(zhì)量規(guī)定對(duì)軟基進(jìn)行處理，并且還需要充分考慮造價(jià)問(wèn)題、把握施工時(shí)間，保證工程按期完成。合理科學(xué)的軟基處理方式不但能夠有效改造工程地基環(huán)境，還能夠降低施工成本，在滿足工程設(shè)計(jì)要求的基礎(chǔ)上，縮短施工周期。軟基處理是水利施工中的重點(diǎn)，在未來(lái)的發(fā)展中水利工程技術(shù)人員仍舊需要不斷進(jìn)取、開拓創(chuàng)新，不斷改進(jìn)軟基處理工藝，這樣才能更好地推進(jìn)我國(guó)水工建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

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