試論水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)要點(diǎn)

翟海濤

摘 要： 水利工程施工是一項(xiàng)系統(tǒng)性的建造過程，期間涉及到的人力、物力以及技術(shù)、方案眾多，其中軟土地基的處理技術(shù)就是一項(xiàng)非常重要的施工技術(shù)，其不僅能夠有效增強(qiáng)地基的穩(wěn)固程度，同時(shí)還能夠科學(xué)的減少施工完成后的不均勻塌陷。本文主要針對水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行了深入分析。

關(guān)鍵詞： 水利工程 軟土地基 水泥攪拌技術(shù)

引言

當(dāng)前我國的水利工程所選取的地基多為軟土地基，其自身的含水率較高、縫隙大，并且承載負(fù)荷較差，會(huì)造成地基周圍的土地變形，出現(xiàn)傾斜，影響建筑物的整體安全性。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(diǎn)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(huì)逐漸變成流動(dòng)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(shí)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(shí)，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(shí)，軟土地基會(huì)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(cái)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(huì)引發(fā)建筑物發(fā)生沉降，同時(shí)會(huì)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2～3 cm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(diǎn)，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(dòng)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(shí)，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。

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(shí)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(xiàng)

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(shí)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(shí)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(gè)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。

3、結(jié)語

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(shí)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。

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