軟土地基處理技術(shù)

□李高明（泉州市洛江區(qū)農(nóng)業(yè)水務(wù)局）

軟土地基處理技術(shù)

□李高明（泉州市洛江區(qū)農(nóng)業(yè)水務(wù)局）

針對目前水庫工程應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)的問題缺陷，文章以福建省泉州市洛江區(qū)羅溪鎮(zhèn)北部的八峰水庫工程為例，分析了工程所處的軟土地基情況，如：裂隙水賦存、環(huán)境水存在一定腐蝕性以及巖體透水性強等，并提出了與之對應(yīng)的軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用策略，其目的是為相關(guān)建設(shè)者提供一些理論依據(jù)。結(jié)果表明，軟土地基的處理效果，不僅需要施工人員采用換填處理技術(shù)、深層水泥攪拌技術(shù)以及化學(xué)固結(jié)技術(shù)進行優(yōu)化控制，還要對技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量進行檢測，以保證處理技術(shù)的作用穩(wěn)定性。

八峰水庫；軟土地基處理技術(shù)；深層水泥攪拌技術(shù)；化學(xué)固結(jié)技術(shù)

0 引言

隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，人們對水庫工程建設(shè)使用的安全穩(wěn)定性需求越來越大。然而，受工程所處軟土地基不良建設(shè)環(huán)境的影響，使得結(jié)構(gòu)作用出現(xiàn)了諸多不穩(wěn)定問題。基于此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)從實踐角度出發(fā)，即在明確水庫工程所處軟土地基實際情況的基礎(chǔ)上，找出軟基處理技術(shù)的應(yīng)用控制策略。這是實現(xiàn)當前現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)背景下可持續(xù)發(fā)展目標的重要課題內(nèi)容，研究人員應(yīng)將其重視起來，以作用于實踐。

1 工程概況

八峰水庫位于洛江區(qū)羅溪鎮(zhèn)北部洪四溪八峰山處，是以供水為主結(jié)合灌溉的水利工程。該工程供水的主要對象為羅溪鎮(zhèn)，八峰水庫建成后，與上游的車戽、前洋水庫聯(lián)合調(diào)度，日供水能力達3.00萬t/d，可滿足下游2 500 hm2農(nóng)田灌溉用水需求，并可維持水庫下游河道生態(tài)用水的需求。八峰水庫位于晉江東溪的支流羅溪上游，主要樞紐建筑物攔河壩為雙曲砌石拱壩，壩址以上集雨面積33.65 km2，最大壩高67.50 m，總庫容962.73萬m3。然而，由于軟土地基環(huán)境的影響，使得工程建設(shè)使用受諸多不穩(wěn)定因素影響，存在一系列的安全隱患。為此，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)在充分掌握軟土地基情況的基礎(chǔ)上，提高軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用的針對性，以滿足周邊人民群眾對水庫工程的建設(shè)使用的安全穩(wěn)定需求。

2 八峰水庫工程所處軟土地基情況分析

以該工程下壩址地質(zhì)條件為例，壩址河谷呈開闊“V”字型，谷底寬25～35 m，兩岸較對稱，兩岸自然坡度45～60°，兩岸大部分基巖出露，局部為第四系坡殘積層覆蓋，河床大部分基巖出露，局部為砂卵礫石、漂石覆蓋。此外，壩址地下水主要為孔隙水和裂隙水兩種，孔隙水主要賦存于第四系地層中，裂隙水主要賦存于節(jié)理裂隙中。地下水受大氣降水補給，向河流、溝谷的方向排泄。地下水位埋深左岸3～20 m，右岸5～15 m。由于巖體的透水性，隨巖體風(fēng)化狀態(tài)和節(jié)理裂隙發(fā)育程度而異。根據(jù)壓水試驗成果，強風(fēng)化巖屬強透水層，弱風(fēng)化巖一般為中等透水層～弱透水層，微風(fēng)化巖為弱～微透水層；在斷裂、裂隙發(fā)育處，滲透性增強，呈強透水～極強透水。

經(jīng)分析評價，工程所處環(huán)境水存在一定腐蝕性。具體來說，相關(guān)建設(shè)人員在壩址處分別取地下水樣和地表水樣各1件，并結(jié)合國家相關(guān)管理部門制定的規(guī)范標準，分析環(huán)境可能對混凝土與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造成的腐蝕影響。如表1所示，為環(huán)境水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性判別標準及結(jié)果。

表1 環(huán)境水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性判別標準及結(jié)果表

由上述內(nèi)容可知，八峰水庫工程所處的地基環(huán)境具有透水性強以及環(huán)境水弱腐蝕特點，因此，可判斷為軟基環(huán)境。為避免軟土地基給工程項目帶來沉降、建筑物受力不平衡以及變形等問題影響，研究人員應(yīng)采用軟土地基處理技術(shù)，來保證水庫工程各部分結(jié)構(gòu)的作用質(zhì)量。

3 八峰水庫工程軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用策略

3.1 換填處理技術(shù)

目前，可供選擇的軟土地基換填處理技術(shù)有3種，即土工織物墊層法、填砂石墊層法以及爆炸擠壓淤泥法。其中土工織物墊層法，主要作用于淺層的軟基處理，作用原理為：利用土工織物的拉應(yīng)力，提高軟土層的整體性，從而降低不均勻沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。該方法的應(yīng)用，要求施工技術(shù)人員要根據(jù)工程所處軟土環(huán)境的實際情況，來調(diào)整軟體排的透水性。此外，土工織物墊層法還可與換填砂墊層與綜合排水措施來進行控制使用，以提高技術(shù)應(yīng)用效果。對于爆炸擠淤法來說，其作為一種操作簡單的軟土地基處理技術(shù)，具有造價低廉、施工時間短的特點。施工技術(shù)人員要在軟基上通過拋填石堤，并在外部環(huán)境設(shè)置炸藥，以使沖擊力完成淤泥擠壓以及石堤下落的操作內(nèi)容。

3.2 深層水泥攪拌技術(shù)

該軟土地基處理技術(shù)主要作用于泥土與粉土環(huán)境。實際作用過程，就是將水泥作為固化劑，并與地基的軟土進行混合、攪拌，來提高軟土的穩(wěn)定性、整體強度以及硬度。軟基處理施工技術(shù)人員在進行水泥攪拌樁施工前，先要將場地的雜物進行清理，并結(jié)合實際情況，選用固化效果良好的水泥材料。這樣一來，在保證機械設(shè)備運行穩(wěn)定性的情況下，就能滿足軟土地基結(jié)構(gòu)的目標處理要求。此外，施工過程還要嚴格遵循工藝制作流程，并通過保證管道的暢通與加大檢查力度，來提高攪拌樁的運行效率。

3.3 化學(xué)固結(jié)技術(shù)

作為軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用過程中最后一個步驟，化學(xué)固結(jié)法主要通過灌漿法、高壓噴射注漿法來進行固結(jié)控制。其中灌漿法，主要利用氣壓以及液態(tài)壓強等工作原理，將漿液注入到巖石縫隙中，以完成填充，從而促使軟土環(huán)境固化。而高壓噴射注漿法與其相似，但不同在于，是利用高壓氣流，將漿液注入到因人為或是自然而存在的裂縫中，用以提高地基結(jié)構(gòu)的作用穩(wěn)定性。值得注意的是，與其他軟土地基處理技術(shù)相比，其優(yōu)勢在于軟土硬化效果理想，但其施工成本較高，水庫工程建設(shè)人員需根據(jù)實際情況進行選用。

3.4 軟基處理檢測技術(shù)

為提高軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用效果，相關(guān)建設(shè)人員應(yīng)采用相關(guān)測量儀器作用于施工現(xiàn)場的監(jiān)督管理。具體來說，就是利用計算機軟件系統(tǒng)中的動態(tài)可視化監(jiān)控系統(tǒng)，將壓力埋入其中，以完成電子測量設(shè)備的形變控制設(shè)置。這樣一來，監(jiān)控人員就能在電腦上實時獲取軟土結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布狀態(tài)與形變數(shù)據(jù)。隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，在未來，研究人員可通過大力普及三維可視化管理技術(shù)，來為軟土地基管理控制人員提供更為準確有效的參考數(shù)據(jù)。此外，在進行處理效果檢驗分析時，相關(guān)人員應(yīng)通過土工試驗，來探明土壤的物理性質(zhì)變化與化學(xué)性質(zhì)變化。這里的土工試驗包括：十字板剪切試驗與原位測試等。該項測試技術(shù)的應(yīng)用，能夠得出軟土地基作用于整個水庫工程的容重變化、固結(jié)度、孔隙比、含水率、承載力以及十字板強度等變化指標。

4 結(jié)語

綜上所述，水庫工程中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用要充分結(jié)合工程建設(shè)所處軟土地基的實際情況，以采用具有適用性的處理技術(shù)。此外，工程建設(shè)人員還要針對軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用效果進行檢驗，來保證技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量。具體可利用土工試驗或是可視化監(jiān)控系統(tǒng)，來把控軟基處理措施的應(yīng)用效率。事實證明，只有從實踐角度出發(fā)，才能使水庫工程項目選用的軟基處理技術(shù)應(yīng)用發(fā)揮出真正的價值。這是實現(xiàn)當前現(xiàn)代化經(jīng)濟建設(shè)可持續(xù)目標的關(guān)鍵，研究人員應(yīng)將其服務(wù)于處在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的水利工程。

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TU447

A

1673-8853（2017）06-0054-02

2017-04-10

編輯：趙鑫

李高明（1977.4-)，男，工程師，主要從事水利水電建設(shè)管理工作。