談水利施工中軟土地基處理的方法

劉韌

【摘要】軟土地基的處理關(guān)系到整個(gè)水利工程的施工質(zhì)量、使用壽命和安全系數(shù)，在水利工程的建設(shè)中起決定性作用。本文從軟土地基的特點(diǎn)、具體的處理方法以及在處理過程中應(yīng)注意的問題幾個(gè)方面研討如何為水利工程施工打好基礎(chǔ)，從而改善水利工程施工質(zhì)量、使用壽命及安全系數(shù)。

【關(guān)鍵詞】水利施工；軟土地基；常見問題；處理方法

水利工程建設(shè)是一個(gè)綜合性的極高、技術(shù)性復(fù)雜的項(xiàng)目，其中地基建設(shè)是基礎(chǔ)，直接關(guān)系到水利工程建設(shè)的成敗，影響水利工程的方方面面，而軟體地基是是水利工程地基建設(shè)中難度最大、技術(shù)性最強(qiáng)的部分。因此只有了解軟土地基的特點(diǎn)并根據(jù)其特點(diǎn)找出相應(yīng)的處理方法，才能從根本上延長水利工程使用壽命，達(dá)到水利工程利國利民的目標(biāo)。

1、軟土地基的概念及基本特點(diǎn)

1.1 軟土地基的概念

軟土地基，即由主要成分為軟土的土壤構(gòu)成的地基，含水量高且土質(zhì)疏松導(dǎo)致地基強(qiáng)度極低，根本無法承受水利工程的巨大壓力，一旦軟土地基處理不當(dāng)，極易導(dǎo)致水利工程坍塌、潰壩現(xiàn)象，從而造成無法預(yù)料的損失。

1.2 軟土地基基本特點(diǎn)

①含水量高，孔隙大。含水量大是軟土地基最突出的特點(diǎn)，這一特點(diǎn)使土壤顆粒之間出現(xiàn)膠結(jié)現(xiàn)象，從而使軟土失去了普通土壤的土層壓實(shí)環(huán)節(jié)，最終導(dǎo)致在同樣條件下，軟土孔隙比普通土壤高出25～40%。

②土質(zhì)疏松，強(qiáng)度低。軟土中有大量富含顆粒的軟質(zhì)土、松散的沙質(zhì)土，這些土壤直接導(dǎo)致地基強(qiáng)度低，難以承受水利工程設(shè)施的重壓，給水利工程的建設(shè)造成極大困難。

③透水性低。軟土中富含大量的黏質(zhì)土壤，其特點(diǎn)是難排水，在地基建設(shè)過程中，大量的水難以排除，不僅加大了施工難度而且易造成地基不穩(wěn)，影響水利工程正常使用。

④高壓縮，沉降快。軟土本身的土質(zhì)疏松、含水量高等特性，決定了軟土地基具有高壓縮性，而且隨著施工過程的推進(jìn)，地基上設(shè)備質(zhì)量的加大，地基的土壤壓縮愈強(qiáng)烈，地基出現(xiàn)沉降的概率越大。

⑤土質(zhì)分布不均勻。由于軟土由多種不同特性的土壤構(gòu)成，這導(dǎo)致了具有不同密度、強(qiáng)度、硬度的土壤在施工過程中由于受力不同而導(dǎo)致地基的陷落甚至倒塌。

2、水利施工中軟土地基的處理方法

2.1 軟土地基實(shí)行換填處理法

又稱“換土法”，其原理是用其他符合施工條件的原料（如石灰、碎石、渣滓等）替代軟土，以加大地基的強(qiáng)度和透水性、降低地基壓縮性和沉降速度，保證水利工程的順利施工。換填處理法是軟土地基處理中最常用、最普通的方法。它的主要過程是首先用大型機(jī)械設(shè)備將不符合規(guī)定要求的軟土全部挖出，其次是按規(guī)定順序?qū)⒎鲜┕ひ蟮牟牧咸钊肫渲?。最后將新地基進(jìn)行夯實(shí)，確保水利工程建設(shè)順利進(jìn)行。

2.2 軟土地基排水砂墊層法

排水砂墊層法是軟土地基處理中一種重要的方法，主要應(yīng)用于粘性土、富含水分的泥炭、粉質(zhì)土等脆弱土質(zhì)。主要原理是將軟途中含有的水分排出，改善軟土透水性低的缺點(diǎn)，，最大程度上滿足水利工程建設(shè)的需要，延長水利工程使用壽命。具體方法是：在軟土地基底部填充高滲水性的砂墊層，在施工過程中隨著軟土層受力增大，大量水分通過砂墊層排出來，由此提高了軟土地基的強(qiáng)度。在此過程中要注意在砂墊層外部增加黏土層，以杜絕地下水反滲。

2.3 軟土地基的化學(xué)固結(jié)法

在很多情況下，換填處理法和排水砂墊層法具有很大的施工難度和不現(xiàn)實(shí)性，由此化學(xué)固結(jié)法產(chǎn)生?；瘜W(xué)固結(jié)法具有施工難度低、成本少、成效大等優(yōu)點(diǎn)，主要包括灌漿法、人工合成材料加固法、硅化膠固法、深層攪拌法。

①灌漿法：主要運(yùn)用氣壓、電化學(xué)原理，利用相當(dāng)程度的壓力將石灰石等化學(xué)元素對軟土地基進(jìn)行填充，使其發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)軟土地基的加固工作。

②人工合成材料加固法：將高強(qiáng)度、高韌性的人工合成材料與軟土地基緊密結(jié)合在一起，不僅增強(qiáng)了地基的強(qiáng)度和韌性，防止地基變形，還可以減緩地基沉降范圍和程度，有效降低損失。

③硅化膠固法：這是一種通過化學(xué)反應(yīng)生成相關(guān)粘合物以加強(qiáng)地基強(qiáng)度的方法。主要原料是氯化鈣、硅酸鈉等化合物，二者結(jié)合可以生成膠裝凝結(jié)物，充實(shí)于軟土間隙中，防止地基沉降，保證水利工程建設(shè)的順利進(jìn)行。

④深層攪拌法：這種方法于灌漿法類似，將符合施工要求的材料通過攪拌機(jī)于軟土組織進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，混合均勻并凝固后，可以有效提高地基硬度，保證地基穩(wěn)定性。

2.4 軟土地基的物理加固法

物理加固法也是軟土地基處理中常用的方法，其原理是將將噴頭深入到有關(guān)軟土組織底部，然后在緩慢的提升，同時(shí)利用高速旋噴使?jié)舛冗m當(dāng)?shù)幕旌霞庸涛飮娚涑鰜?，從而形成旋噴樁，這樣能夠使軟土地基方面的切向硬度得到有效提升，避免軟土地基出現(xiàn)橫向扭動(dòng)，進(jìn)而強(qiáng)化軟土地基實(shí)際的強(qiáng)度。

3、軟土地基處理應(yīng)注意的問題

3.1 做好施工前的考察準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行軟土地基建設(shè)施工前，必須做好充分的實(shí)地考察，確定合理的地基加固方法，并準(zhǔn)備好質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)的替代材料；做好施工設(shè)備的檢修工作，最大可能減少不必要的麻煩，降低施工難度；提前清理好施工現(xiàn)場，便利施工的進(jìn)行。

3.2 合理安排施工時(shí)間

不同的軟土地基處理方法需要不同的時(shí)間，合理安排施工時(shí)間不僅可以是軟土地基的強(qiáng)度得到充分增強(qiáng)還能提高施工效率，降低成本。

3.3 選擇最佳施工環(huán)境

不同的地理環(huán)境對施工技術(shù)、所用材料有不同的要求，施工人員要進(jìn)行詳細(xì)考察水利工程周圍環(huán)境特點(diǎn)，依照情況選擇最合理的施工方案。根據(jù)不同的施工環(huán)境、不同的施工標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，選擇不同的軟土地基處理方法、恰當(dāng)?shù)氖┕し桨?，從而確保軟土地基處理的質(zhì)量。

結(jié)束語

軟土地基處理是水利工程建設(shè)過程中不可忽視的部分，它的處理形式直接影響到整個(gè)水利工程的使用壽命和安全系數(shù)。在現(xiàn)代科技的支持下，對軟土地基的解決方法日漸成熟，但仍然存在著施工難度大且成效不穩(wěn)等隱患，這需要我們繼續(xù)探索，不斷創(chuàng)新方式方法，完善軟土地基處理治理手段 ，為我國的水利事業(yè)的進(jìn)步貢獻(xiàn)力量。

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