水利堤防工程軟土地基處理施工技術(shù)探討

張慧慧

摘 要：近年來，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速提升，水利工程事業(yè)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其發(fā)揮的作用也越來越大。因此在現(xiàn)代化建筑工程項目中，人們越來越重視水利堤防工程，它成為整個水利工程中極為重要的一個環(huán)節(jié)。目前，施工單位一般都是從建設(shè)需要出發(fā)進(jìn)行施工，優(yōu)化和總結(jié)時以各種新技術(shù)和新方法為主，這樣能夠有效促進(jìn)工程施工質(zhì)量、安全性和可靠性的提升。不過持續(xù)增加的工程施工數(shù)量和規(guī)模對地基手工提出了越來越高的要求，在提防工程施工中，軟土地基處理作為比較常見的環(huán)節(jié)，其施工技術(shù)水平的高低直接影響著整體工程施工質(zhì)量。本文主要圍繞水利工程軟土地基的特性，深入探討了水利堤防工程軟土地基處理施工技術(shù)的應(yīng)用及質(zhì)量控制，希望能夠給今后的軟土地基處理施工提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：水利堤防工程；軟土地基；施工技術(shù)

中圖分類號：TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）02-0093-02

在我國工程施工中，軟土地基是指軟弱土層，它主要呈現(xiàn)出較高的壓縮量和較低的強(qiáng)度等特點(diǎn)，這種土層含有較高的有機(jī)物質(zhì)。一般情況下，軟土地基具有較高的含水量和較為松軟的質(zhì)地，存在較大的空隙，所能承受的壓力很小，且變形情況在受壓后容易出現(xiàn)。在水利施工中，如果遇到大面積的軟土底層，將會嚴(yán)重影響到地基工程的施工進(jìn)度。另外，因為軟土具有的較高含水量和較大空隙，導(dǎo)致在強(qiáng)光暴曬下所含水分很快就市區(qū)，土質(zhì)變得酥松，從而增加了軟土土質(zhì)的流變性及觸變性，大幅降低了其抗剪切強(qiáng)度。

1 水利工程軟土地基特性

近年來，我國持續(xù)提升的國民經(jīng)濟(jì)和不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)使人們的思想觀念發(fā)生了變化，他們逐漸開始重視節(jié)能發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展，人們在堤防工程建設(shè)中關(guān)注的重點(diǎn)也以節(jié)能為主。特別是在水利工程中，想要將地基加固工作做好，需要對堤防工程的施工質(zhì)量不斷提高，對施工措施加強(qiáng)控制。所謂的地基加固，主要是對不良的土質(zhì)結(jié)構(gòu)通過先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行有效的優(yōu)化和加固，采取這種方法和措施，不但能夠使原來土質(zhì)力學(xué)性質(zhì)大幅提高，而且能夠使其承載能力有效增加，使抗滑穩(wěn)定能力得到加強(qiáng)。通常情況下，在處理軟土地基時，因為軟土自身存在著較大的土質(zhì)疏散性，且具有較大的空隙和較多的含水量等特點(diǎn)，導(dǎo)致在施工過程中外界因素對其造成影響出現(xiàn)變動和相關(guān)變化，為建筑工程埋下一些質(zhì)量隱患。與此同時，在軟土地基處理過程中，因為土質(zhì)本身具有較低的透水性、較大的含水量、較低的抗剪強(qiáng)度和較高的壓縮性能，導(dǎo)致剪力變動和位移現(xiàn)象在受到外部作用時容易出現(xiàn)，最終嚴(yán)重影響工程施工整體性和建筑物功能的使用。所以，在施工過程中，相關(guān)單位需要認(rèn)真整理和統(tǒng)計施工要點(diǎn)及質(zhì)量問題，使各個環(huán)節(jié)都能夠與設(shè)計施工要求相符合。現(xiàn)如今，軟土地基分為兩種，一種是沖填土，另一種是雜填土。前者是指河沙堆積以及淤泥堆積的產(chǎn)物，它主要是在水力作用下形成的，在施工過程中，它具有較好的力學(xué)性質(zhì)和凝固情況，不過因為有雜質(zhì)和顆粒角度含在其中，導(dǎo)致松散現(xiàn)象出現(xiàn)在壓縮過程中，具有較差的凝固性能；后者是由各種生活垃圾和工業(yè)廢料推擠形成的，在施工過程中，這種結(jié)構(gòu)沒有任何規(guī)律，在有些時候，它具有良好的整體性、較高的抗荷載能力和剪力強(qiáng)度。

2 水利堤防工程軟土地基處理施工技術(shù)的應(yīng)用

軟土地基作為水利工程中極其重要的一個施工環(huán)節(jié)，其施工技術(shù)水平的高低直接影響到工程的整體質(zhì)量。例如，較低的軟土地基施工技術(shù)水平會造成水利工程質(zhì)量不斷下降，嚴(yán)重情況下會出現(xiàn)嚴(yán)重的生命和財產(chǎn)損失，因此想要使水利工程施工質(zhì)量得到保障必須要對軟土地基施工工藝加強(qiáng)規(guī)范。

2.1 堤身自重擠淤法

該方法主要是通過將堤身自重逐漸進(jìn)行加高，向外擠出處理流塑態(tài)的淤泥或淤泥質(zhì)土，同時使其受堤身自重作用，充分消散淤泥質(zhì)土中的孔隙水應(yīng)力，增加有效應(yīng)力，進(jìn)而使地基抗剪強(qiáng)度得到不斷提高。在進(jìn)行擠淤時，需要將堤坡放緩，使堤身填筑速度減慢，分期加高，從而防止不均勻沉陷情況出現(xiàn)。這種施工方式能夠使投資成本大幅降低，但具有較長的施工工期，適合在地基呈流塑態(tài)的淤泥或淤泥土質(zhì)中使用。

2.2 墊層法

所謂的墊層法，是指有效挖除靠近堤防基底的與設(shè)計要求不相符的軟土，隨后將具有較高強(qiáng)度、較低壓縮性和較好透水性的砂、碎石和石渣等易壓實材料作為持力層。這些材料價格低廉，取材方便，且具有較為簡單的施工工藝，該法具有較淺的軟土埋深，經(jīng)常應(yīng)用于具有較小開挖放量的場地。

2.3 壓砂井法

預(yù)壓法是將地基土中的孔隙水通過排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的相互作用進(jìn)行排出。常用的排水系統(tǒng)分為三種，一種是水平排水墊層，另一種是排水砂溝或其他水平排水體，第三種是豎直方向的排水砂井或塑料排水板。加壓系統(tǒng)也包括有堆載預(yù)壓、真空預(yù)壓或地下水位降低等。其中真空聯(lián)合堆載預(yù)壓法就是將堆載預(yù)壓有效結(jié)合真空預(yù)壓同步使用。基本施工流程如下，首先及時消除準(zhǔn)備加固范圍內(nèi)的植被和表土，將砂墊層鋪在上面，隨后將塑料排水板垂直下插，然后再砂墊層進(jìn)行密封膜的鋪設(shè)，將密土膜以內(nèi)的地基氣壓用真空泵抽至大于80kpa。這種方法在長時間加固以后，具有有限的抽真空處理范圍，在工期要求較寬的淤泥質(zhì)土地基處理中適合使用。該法不適合在具有較強(qiáng)流變特性的軟粘土或泥炭土中使用。

2.4 振動水沖法

振動水沖法施工利用的是振沖器，這種機(jī)具類似于插入式混凝土振搗器，它上下有兩個噴水口，首先要使地基在振動和沖擊載荷的作用下形成孔，再將砂、碎石等材料填入孔內(nèi)，并進(jìn)行分層夯實，確保地基得到有效加固。用砂樁和碎石樁加固要確保有20KPa以上較高的初始強(qiáng)度，但不適合應(yīng)用于太軟的淤泥或液位泥質(zhì)。石灰樁和二灰樁使將新鮮生石灰灌入樁孔中，或者將適量粉煤灰和火山灰摻入生石灰中，并且分層擊實使其形成樁。生石灰所具有的高吸水性使其在發(fā)生膨脹現(xiàn)象以后擠密樁周土，被加固的地基在離子交換作用和空氣中的CO與水發(fā)生酸化反應(yīng)情況下提高強(qiáng)度。

2.5 旋噴法

所謂的旋噴法，主要是通過旋噴機(jī)具造成旋噴樁，使地基的承載能力得到提高，地基防滲措施能夠通過連鎖樁施工或定向噴射成連續(xù)墻。旋噴樁是將帶有特殊噴嘴的注漿管置于土層預(yù)定深度后提升，同時噴嘴要進(jìn)行勻速旋轉(zhuǎn)，將水泥固化漿液進(jìn)行高壓噴射，使其與土體混合并凝固硬化成樁。因此相比于被加固土體而言，成樁具有很小的壓縮性。旋噴法在沖填土、軟粘土和粉細(xì)砂地基的加固中應(yīng)用的比較廣泛。應(yīng)用于具有較高有機(jī)質(zhì)成分的地基土中效果相對較差。施工單位尤其要注意禁止在塘泥土、泥炭土等具有較高有機(jī)質(zhì)成分的土層使用。

2.6 土工合成材料加筋加固法

在水利堤防工程建設(shè)中，土工合成材料加筋加固法得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。通過這種方法進(jìn)行施工時，需要在堤防地基表面平鋪土工合成材料使地基加大，從而確保地基中能夠均勻分散堤防荷載。在水利堤防工程軟土地基處理中，經(jīng)常能夠看到土工合成材料加筋加固法。在軟土地基受到破壞時，土工合成材料能夠有效阻止或降低軟土地基受到的破壞，從而使地基的承載能力得到提高，使其穩(wěn)定性得到加強(qiáng)（圖1）。

3 水利堤防工程軟土地基處理施工的質(zhì)量控制

（1）在水利堤防工程軟土地基處理施工過程中，要對軟土地基的承載力進(jìn)行關(guān)注，通過計算機(jī)科學(xué)的分析對軟土地基承載力、水平剪切力和土壤熱化等產(chǎn)生影響的因素。在計算施工時間時，需要將冬天影響因素考慮在內(nèi)，要盡可能的防止水利工程中因天氣因素影響到軟土地基處理工作。

（2）在施工以前，要按照相關(guān)規(guī)定對認(rèn)真勘察施工區(qū)域的水利工程，調(diào)查水文地質(zhì)情況，全面測量地形地貌，要對它們的性質(zhì)和作用進(jìn)行充分分析，最后的軟土地基施工方案需要根據(jù)勘察和測量的最終結(jié)果進(jìn)行制定，從而確保軟土地基處理的有效性，使經(jīng)濟(jì)損失得到降低。在處理軟土地基時，需要進(jìn)行基底土質(zhì)試驗，從而使軟土地基的實用性得到確定，特別是在處理深層水泥的攪拌樁過程中，更需要進(jìn)行試驗，以避免給水利工程施工造成一定的麻煩。

4 結(jié)語

綜上所述，我國不斷加快的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和不斷進(jìn)步的科學(xué)技術(shù)使水利工程建設(shè)體系越來越完善，這個工程的順利實施提供了堅實基礎(chǔ)。作為水利堤防建設(shè)的關(guān)鍵工程，軟土地基在建設(shè)過程中需要確保處理方式的合理性和管理體制的有效性，從而進(jìn)一步提高施工質(zhì)量，使水利工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性得到保障。

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