水利施工中軟土地基處理技術(shù)探討

張艷芹

摘 要：由于我國幅員遼闊，在水利施工過程中，會(huì)遇到不同的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。所以要根據(jù)地質(zhì)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)制定不同的處理方法，選用與其地質(zhì)結(jié)構(gòu)相應(yīng)的處理技術(shù)。軟土，作為地質(zhì)構(gòu)造中常見的一種，對地基的處理技術(shù)要求較高，對整個(gè)工程造價(jià)和工程質(zhì)量的穩(wěn)定有重大的影響。為此，本文主要介紹了水利施工中軟土地基處理技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水利施工；軟土地基；處理技術(shù)

一、 軟土地基的基本特征

軟土是淤泥和淤泥質(zhì)土的總稱，主要是由壓縮系數(shù)高、含水量大、承載能力低的淤泥沉積物及少量腐殖質(zhì)所組成的土。它具有含水量高、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、靈敏度高、擾動(dòng)性大等特點(diǎn)。水利施工中軟土地基中的土一般是指處于軟朔或者流朔狀態(tài)下的粘性土。選用軟土作為地基應(yīng)用，必須提前采取出切實(shí)可行的技術(shù)措施。在水利施工中，軟土地基有如下幾個(gè)特點(diǎn)：首先是抗剪強(qiáng)度低，軟土通常呈軟塑或流塑狀態(tài)，在外部荷載作用下，抗剪性能極差，在水利施工中軟土一般會(huì)出現(xiàn)軟塑到流塑狀態(tài)，所以針對這種情況，應(yīng)該采用加大輕型薄壁的設(shè)計(jì)從而減輕建筑物的負(fù)荷。其次是透水性差，由于軟土含水量大，所以其透水性很差，滲透系數(shù)小于1，并且在土體受到荷載作用后，空隙的水壓就會(huì)變得很高，從而使得地基壓密的固結(jié)能力受到一定程度的影響。最后是空隙大，天然含水量高，我國軟土的天然孔隙比e一般在1～2之間，淤泥和淤泥質(zhì)土的天然含水量在50%到70%之間，高的可達(dá)200%，普遍比液限大。

二、軟土地基處理對水利工程的重要性

軟土地基是一種軟土質(zhì)結(jié)構(gòu)，一般表現(xiàn)為黏土、粉狀土質(zhì)、泥炭、沙土以及有機(jī)質(zhì)土等。這種土質(zhì)結(jié)構(gòu)影響著填土密實(shí)度，引起地基之上的建筑物或工程發(fā)生沉降，從而使得水利工程的整體失去穩(wěn)定性。因此在水利施工中要采用一定的技術(shù)對軟土地基進(jìn)行處理。而且我國的地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，土層豐富多樣，土體類型各個(gè)地區(qū)也是不同的，這就使得在實(shí)際水利工程施工中所采用的軟土地基處理技術(shù)是不同的。要結(jié)合具體的工程和軟土地質(zhì)狀況，在有效控制施工工期和工程造價(jià)的基礎(chǔ)上找到適合這一水利工程的軟土地基處理技術(shù)，以能夠確保工程地基和工程整體的穩(wěn)定性。

三、水利施工中軟土地基的幾種常用的處理技術(shù)

1.換填處理法

（1）換填處理法技術(shù)特點(diǎn)。換填處理法指的是把基礎(chǔ)地面以下的不太深的范圍內(nèi)的軟土層挖走，然后用質(zhì)地更加堅(jiān)硬、強(qiáng)度更加高、性能更加穩(wěn)定、有抗侵蝕能力的碎石、素土、礦渣等逐層填充，同時(shí)以機(jī)械或者人工方法進(jìn)行分層夯、壓、振動(dòng)。當(dāng)?shù)鼗能浫跬翆颖容^薄，也可用人工或者機(jī)械的方法進(jìn)行一些表層的壓、振動(dòng)等系列的密實(shí)處理。換填法適合淺層地基的處理，包括淤泥質(zhì)土。雜填土?；靥钔恋鹊牡鼗幚?，還包括暗洪、暗溝、暗塘等低洼區(qū)域的處理。（2）換填處理法應(yīng)用建議。為使水利工程建設(shè)施工需要得到滿足，通常情況下，換填土要有三層：包括砂與砂墊層、素土與灰土墊層、礦渣和碎石墊層。在對此種方法加以使用之時(shí)，通常會(huì)在填土層中留下一定空隙，為使地基強(qiáng)度增強(qiáng)就一定要對孔隙水采取排水舉措，從而達(dá)到防治低溫凍漲和加快固結(jié)的目的。

2.排水固結(jié)法

（1）排水固結(jié)法技術(shù)特點(diǎn)。通過排水固結(jié)法對軟土地基進(jìn)行處理能讓軟土地基里的水分排出，以便使超靜孔隙水壓以及孔隙比減小，從而使土體變形固結(jié)，讓土體的沉降速率可以提前完成，通過使土體的抗剪強(qiáng)度和有效應(yīng)力提升，最終達(dá)到提升地基承載力的目的。排水固結(jié)法包括：真空預(yù)壓法、電滲排水法、砂井法、堆載預(yù)壓法。對軟粘土地基可以使用排水固結(jié)法里面的堆載預(yù)壓法，但它所需的工程期限很長，在建構(gòu)建筑物之前，對填土材料、砂石進(jìn)行加載預(yù)壓，從而使軟粘土地基沉降得以完成，快速固結(jié)穩(wěn)定軟粘土地基，在撤除荷載之后再建構(gòu)建筑物。在實(shí)行堆載預(yù)壓法之時(shí)，需將加載的速度控制好，進(jìn)行分級加載，從而避免預(yù)壓導(dǎo)致地基穩(wěn)定性喪失。對透水性很低的軟粘土便可使用砂井法，此法運(yùn)用地基成孔來灌注砂土，將砂墊層或砂溝鋪設(shè)在砂井上從而對排水管進(jìn)行固結(jié)，通過提升排水速度讓地基能穩(wěn)定牢固。砂井法的用料省、連續(xù)性好以及施工方便等特點(diǎn)，因而在軟土地基的處理中廣泛應(yīng)用。對不含透水層的軟粘土地基，可使用真空預(yù)壓法，它通過先將砂井鋪設(shè)在軟土地基里，然后再在地面上鋪設(shè)砂層，接著蓋上一層密封膜讓大氣和砂層隔絕，再用真空裝置將砂層里的氣體抽出，從而形成負(fù)壓，使土體固結(jié)。電滲法是指將有電流通過的金屬電極通入土體中，讓土中的水分可以流進(jìn)陰極，從而形成電滲。（2）排水固結(jié)法應(yīng)用建議。相比于換填處理法來說，排水固結(jié)法的應(yīng)用方式還是挺復(fù)雜的，在對其加以具體運(yùn)用之時(shí)，一定要對排水固結(jié)法的要求和特點(diǎn)加以注意。在具體運(yùn)用之時(shí)，需注意如下幾點(diǎn)：首先，在對堆載預(yù)壓法進(jìn)行使用之時(shí)，不僅需要通過建筑物自重來達(dá)到加壓的目的，同時(shí)還可在施工之時(shí)采取預(yù)壓措施，此外，還可通過部分超載預(yù)壓形式來進(jìn)行排水固結(jié)。其次，在對真空預(yù)壓法加以使用之時(shí)，一定要確保真空預(yù)壓邊緣比建筑物基礎(chǔ)大，在進(jìn)行預(yù)壓之時(shí)，假如每邊增加量要大于三米，要想使預(yù)壓效果達(dá)到就要增大預(yù)壓的壓力。最后，在地下水含量小的軟土地基加以處理之時(shí)，可以使用降水預(yù)壓法，當(dāng)然使用此法便需要施工前對地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)加以收集，如此才能確保制定出來的降水預(yù)壓方細(xì)致可靠，從而使排水固結(jié)時(shí)效性得以增強(qiáng)。

3.振動(dòng)水沖處理技術(shù)

振動(dòng)水沖處理技術(shù)與上述的排水固結(jié)方法不同，其施工作業(yè)順序不可改變，需依據(jù)一定的順序進(jìn)行鉆孔作業(yè)，進(jìn)而將水泥、砂石等原材料進(jìn)行軟土地基的加固。在實(shí)施振動(dòng)水沖處理技術(shù)之前需合理設(shè)計(jì)和規(guī)劃水利施工步驟，利用標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆孔，在結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行加固工作，從而彌補(bǔ)軟土地基的不足之處。在該處理技術(shù)施工前切忌采取排水作業(yè)，在施工時(shí)須嚴(yán)格按照相關(guān)操作流程進(jìn)行軟土地基處理，最終實(shí)現(xiàn)改善軟土地基土質(zhì)的目的。

4.化學(xué)加固處理方法

化學(xué)加固處理技術(shù)主要通過化學(xué)試劑產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)對軟土土質(zhì)進(jìn)行一定的改善，實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)軟土地基承受力的目的?；瘜W(xué)加固處理技術(shù)將能有效改善軟土土質(zhì)，需嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范及其施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行作業(yè)。在采用該項(xiàng)處理技術(shù)時(shí)考慮化學(xué)試劑對軟土土壤具有一定的威脅性，采用氯化鈣溶液和水玻璃溶液進(jìn)行凝固工作，其效果亦較為顯著。

5.加筋處理方法

加筋處理技術(shù)主要是在軟土層中結(jié)合網(wǎng)狀式的鋼筋進(jìn)行施工作業(yè)，以便提升軟土地基的承載力，增強(qiáng)整體軟土地基的穩(wěn)定性。若在施工環(huán)境較為惡劣的情形下采取該項(xiàng)處理技術(shù)將能直接降低軟土層的沉降例，但由于其加固成本相對較高，施工作業(yè)的地面環(huán)境較差，其適用范圍相對較窄。

總結(jié)：

綜上所述，對軟土地基進(jìn)行改善不僅僅是為了水利工程的順利進(jìn)行，更是為了確保工程的安全性。在進(jìn)行軟土地基改善時(shí)，要通過嚴(yán)格的控制與計(jì)劃，確保工程的順利進(jìn)行。 要求施工人員應(yīng)當(dāng)立足實(shí)際情況，根據(jù)地區(qū)的地理地質(zhì)狀況的不同，合理地采用軟土地基處理技術(shù)，為水利工程的整體的施工質(zhì)量提供重要保障。

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