水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)

黃金海 趙榮洲 張 永 孫建明

(新沂市天緣水利工程有限公司 江蘇 新沂 221400)

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水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)

黃金海 趙榮洲 張 永 孫建明

(新沂市天緣水利工程有限公司 江蘇 新沂 221400)

隨著我國經(jīng)濟水平的逐漸提升，我國的水利工程建設(shè)也得到了進(jìn)一步的發(fā)展。在水利工程中，地基的處理是一個十分關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，由于軟土本身的強度低，但是壓縮性強并且具備較好的儲水能力，因此，在實際施工過程中要注重軟土地基的處理。本文首先介紹了軟土地基的概念及特征，然后對水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了探討，最后，應(yīng)用實際案例對在水利工程施工中應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了探究。

水利工程；軟土地基；處理技術(shù)

引言

近些年，社會經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得人們的生活水平有了很大的提高，對生活質(zhì)量的要求也開始逐漸提升，我國的水利工程施工項目變得越來越多。在水利工程施工中，地基處理是一個基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，可以說軟土地基的處理情況直接決定著整個工程的施工質(zhì)量，甚至?xí)绊懙降饺藗兊纳敭a(chǎn)安全，因此，在水利工程施工中做好軟土地基的處理工作是十分重要的。

一、軟土地基的概念及特征

水利工程的施工具有一定的特殊性，由于直接影響著國民生計，因此，一般都建設(shè)在河邊、海岸邊，這種地域一般都是采用軟土地基，這種地基中的黏土、粉土和松軟土較多，而且含有一定數(shù)量的有機物質(zhì)，土質(zhì)的穩(wěn)定性不高，內(nèi)部有較大的空隙，一旦被水分侵蝕就容易出現(xiàn)下沉現(xiàn)象。軟土地基的特征可以概括為五點，即含水量高、壓縮性強、空隙大、靈敏度高、透水性差。含水量高是軟土地基最基本的特點。

二、水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)探討

(一)填墊層處理技術(shù)

在處理軟土地基時，填墊層技術(shù)一般被應(yīng)用在厚度為2-3cm的軟土層，主要材料是砂石和卵石等，因為這兩種材料具有高密度、高受壓能力、高滲水的特征。在實際操作時，要將軟土全部清除，然后用其他比較堅固的固體材料來代替，從而提升該部分土層的厚度[2]。在應(yīng)用填墊層技術(shù)時，需要注意以下三點：其一，在清理軟土?xí)r，也要將周圍的雜物進(jìn)行清理，選擇替代軟土的材料時，不要固定選用砂石、卵石，要結(jié)合現(xiàn)場的實際情況進(jìn)行選擇。其二，在填墊施工的過程中，要保好持施工環(huán)境，避免在填墊時不小心將雜物帶進(jìn)去。其三，如果區(qū)域內(nèi)存在積水現(xiàn)象一定要及時排出去，防止其影響到地基的整體質(zhì)量，然后實行加固處理。

(二)旋噴注漿處理技術(shù)

在處理軟土地基時，旋噴注漿處理一般被應(yīng)用在粘性土質(zhì)、砂土、淤泥較多的土層中，處理旋噴注漿處理中包含很多方法，例如液壓法、氣壓法等，通過對多種方法的綜合利用能夠?qū)⒖梢怨袒臐{液注入到地基介質(zhì)或者是建筑物之間的縫隙里面。在水利工程施工中，采用旋噴注漿處理能夠在很大程度上減少地基的沉降，增加地基的承載能力，提升軟土地基的施工質(zhì)量。在應(yīng)用旋噴注漿處理技術(shù)時，需要關(guān)注土層中是否含有較多的有機物，或者是含有較多的大體積石塊，如果含有，在處理地基前就需要判斷旋噴注漿技術(shù)的適用性，一般是通過試驗的方式來確定。

(三)排水固結(jié)處理技術(shù)

在水利工程中進(jìn)行軟土地基處理時，排水固結(jié)處理是一種常見的處理方式，這種方式需要借助相關(guān)的排水設(shè)施，通過排水設(shè)施排除地基中不需要的水分，從而方便接下來的軟土地基固結(jié)，一般包含水管排水和砂井排水兩種方式。排水固結(jié)處理能夠有效提高軟土地基的承載水平，增加其穩(wěn)定性，但是在實際處理時，需要施工人員對其有很高的掌握度，并且要嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行操作，一旦排水固結(jié)處理技術(shù)差或者是操作不規(guī)范，就容易在排水后給軟土地基的質(zhì)量帶來不利的影響。目前，大部分施工人員都無法對該技術(shù)做到完全掌握，因此存在一定的誤區(qū)，認(rèn)為應(yīng)用該技術(shù)無法起到穩(wěn)定軟土地基的效果，同時還會使地基變得干燥疏松，所以在實際施工中要選擇熟練掌握該技術(shù)的施工人員進(jìn)行。

(四)化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)

化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)和其他處理技術(shù)不同，需要應(yīng)用到化學(xué)試劑，通過一系列的化學(xué)反應(yīng)來改變軟土層的特性，從而提升軟土地基的承載能力。化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)中使用的試劑一般是 CaCl2溶液和Na2O·nSiO2溶液，Na2O·nSiO2溶液，也就是水玻璃溶液，這兩種溶液的凝固效果非常好，但是同時具有兩面性。一方面，化學(xué)加固處理技術(shù)能夠在短時間內(nèi)改變軟土的特性，使其土質(zhì)有所改善，也完全和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符[3]。另一方面，化學(xué)加固處理技術(shù)也具有一定的危害，CaCl2溶液和Na2O·nSiO2溶液會給土壤帶來一定的威脅，因此，在進(jìn)行軟土地基加固時，要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來決定是否選取化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)。

三、軟土地基處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

(一)工程概況

四川銅街子水電站位于中國的四川省、大渡河下游河段上，與樂山市之間的距離為80千米，水電站的總庫容量為2.0億立方米，屬于一個大型水電站。水電站的裝機容量為60萬千瓦，整個水電站以發(fā)電為主要功能，以改善下游通航效益為次要功能。壩區(qū)所在位置是大渡河高山峽谷和丘陵寬谷之間，在峽谷出口的位置，大壩建基面一下有連續(xù)的軟弱夾層，并且層間有錯動帶，土質(zhì)屬于軟土土質(zhì)，因此，在建造時需要采用軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行軟土地基處理。

(二)軟土地基處理

由于四川銅街子水電站的八級為軟弱夾層，因此，在經(jīng)過技術(shù)人員綜合分析之后，決定采用高壓旋噴處理技術(shù)對該水電站的壩基進(jìn)行處理。在考察后，發(fā)現(xiàn)該水電站重力壩壩基玄武巖緩傾角是一個十分重要的影響因素，其軟弱夾層c5層對于大壩的穩(wěn)定性起著關(guān)鍵性的作用，因此，最終采用高壓旋噴灌漿法進(jìn)行處理。首先選擇30Mpa的高壓水實施噴射沖洗，每次旋轉(zhuǎn)角度不得高于100°，提升高度不能高于10厘米，在沖洗、摻攪等步驟結(jié)束后，將壩基軟弱夾層里徹底清除干凈，然后在里面灌注濃漿。

(三)施工效果

軟弱夾層c5在經(jīng)過高壓旋噴灌漿處理技術(shù)處理完畢之后，形成了強度很大的水泥結(jié)石，這種結(jié)石和混凝土十分相似，變?？梢赃_(dá)到1250Mpa到8050Mpa，和設(shè)計要求完全一致，同時還降低了施工難度，減少了施工工期。

四、結(jié)語

綜上所述，本文對水利工程施工中應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了深入的分析，由于軟土地基具有含水量高、壓縮性強、空隙大、靈敏度高、透水性差等特點，因此，在進(jìn)行處理時需要結(jié)合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)的實際情況選擇有效的軟土地基處理技術(shù)。軟土地基處理技術(shù)主要有填墊層處理技術(shù)、旋噴注漿處理技術(shù)、排水固結(jié)處理技術(shù)、化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)這四種，每一種都有各自的優(yōu)缺點，因此，要根據(jù)工程實際合理選擇軟土地基處理技術(shù)，從而確保水利工程的施工質(zhì)量。

[1]李紅娜． 水利施工中軟土地基處理技術(shù)分析[J]．黑龍江水利科技，2014( 6):146-148．

[2]宋謙． 探討水利施工中的軟土地基施工技術(shù)[J]．中國水運(下半月)，2013( 8):182-183．

[3]古軍，尚琨． 水利工程中軟土地基處理的施工技術(shù)探討[J]．陜西水利，2013( 4):89-90．