水利工程施工中軟弱地基處理方法探析

摘 要：水利工程建設(shè)的質(zhì)量會(huì)對(duì)人們水資源的使用產(chǎn)生很大影響，水利工程施工過(guò)程繁雜，地基作為施工中的基礎(chǔ)內(nèi)容，其施工好壞將會(huì)直接影響到水利工程建設(shè)的質(zhì)量。本文對(duì)水利工程中軟弱地基的特點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明，分析了水利工程施工中對(duì)于軟弱地基的處理辦法，希望能為今后水利工程施工處理軟弱地基提供理論指導(dǎo)，促進(jìn)水利工程質(zhì)量建設(shè)。

關(guān)鍵詞：水利工程；軟弱地基；處理方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TV223 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20171132055

1 軟弱地基的特點(diǎn)

在水利工程施工過(guò)程中，由于不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境、地理特征都存在著差異，因此地基土在成分和結(jié)構(gòu)上也有所區(qū)別，軟弱地基是水利工程施工中經(jīng)常遇到的地基類(lèi)型，主要由松散砂質(zhì)土、淤泥質(zhì)粘性土等松散的土壤構(gòu)成。這類(lèi)土壤含水量一般在40%～80%之間，且空隙較多，滲透系數(shù)較小，抗剪強(qiáng)度低，通常在10～25kPa，且土壤的壓縮性強(qiáng)，壓縮系數(shù)在0.5～1.5MPa-1內(nèi)。由于軟弱土具有的這些特性，使得將其作為水利工程的地基時(shí)，極容易造成地面變形，使工程建筑物沉降，從而對(duì)水利工程建設(shè)造成破壞，因此，軟弱地基的處理是水利工程施工的重點(diǎn)，只有確保地基的穩(wěn)固，才能保障水利工程建設(shè)的質(zhì)量安全。

2 水利工程施工中軟弱地基處理方法

2.1 置換填土法

置換填土法是一種水利工程當(dāng)中比較常見(jiàn)且效果明顯的軟弱地基處理方法，它是通過(guò)將施工基礎(chǔ)地面不符合承載力要求、土質(zhì)較差的軟弱土層去除，用水泥、礫石、灰土等硬度較強(qiáng)、穩(wěn)定性能較好的巖土材料填充，并對(duì)巖土材料進(jìn)行碾壓，形成復(fù)合地基，從而增強(qiáng)地基的承載能力，避免沉降的發(fā)生[1]。在利用置換填土法對(duì)軟弱地基處理時(shí)應(yīng)當(dāng)注意，這種方式比較適用于地層較薄的軟弱地基，且用于填充的巖土材料應(yīng)當(dāng)盡量均勻、平整地鋪在地基上，避免造成巖土材料厚度不均引起的承載力不平衡，使用置換填土法還需要明確墊層的尺寸，一般來(lái)說(shuō)，墊層的厚度≥500mm，使得墊層地面處土層的自重應(yīng)力和附加應(yīng)力在軟弱土層承載范圍內(nèi)。置換填土法能夠很好地提升地基的承載力，但使用該種方法進(jìn)行軟弱地基的處理具有較大的工程量，且操作的成本也比較高，因此，采用該種方法需要對(duì)施工條件進(jìn)行考量。

2.2 排水固結(jié)法

在水利工程的施工過(guò)程中，除了土質(zhì)本身硬度較差會(huì)造成地基軟弱的現(xiàn)象發(fā)生，還可能由于地基土層的含水量較高，導(dǎo)致地基承載力下降，容易發(fā)生沉降現(xiàn)象。對(duì)于這種情況，可以采用排水固結(jié)法對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理[2]。排水固結(jié)法的原理是在水利工程正式施工開(kāi)始之前，對(duì)天然地基施加一定的壓力，使得地基當(dāng)中的空隙度降低，從而使地基土中的水分排出，增強(qiáng)地基土顆粒間的固結(jié)程度，使地基土的強(qiáng)度得到提升，從而增強(qiáng)地基土的承載力。使用排水固結(jié)法對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理時(shí)，需要借助諸如沙井、水管等排水工具，在地基當(dāng)中設(shè)置豎向的排水孔，采取沙井排水和水管排水的方式進(jìn)行地基土排水，借助建筑物自重對(duì)地基進(jìn)行壓實(shí)，使得地基土中的多余水分排出，孔隙度減小，促使地基土固結(jié)，從而使承載力得到增強(qiáng)。使用排水固結(jié)法有一些需要注意的地方，該方法比較適用于水分含量較高的軟弱地基土，可以起到很好的排水效果，促進(jìn)地基的穩(wěn)定性，但是如果水利工程建設(shè)的地基土成分主要是泥炭土?xí)r，由于泥炭土粘結(jié)程度高，排水性能差，采用排水固結(jié)法不能起到促進(jìn)地基承載力的作用，在施工時(shí)需要根據(jù)地基土壤特點(diǎn)選用合適的排水方法。

2.3 化學(xué)固結(jié)法

在水利工程施工中，除了采用排水固結(jié)這種物理加壓的方式對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理，還可以采用化學(xué)固結(jié)的方法來(lái)提升地基土的堅(jiān)實(shí)程度，施工中對(duì)于軟弱地基土的處理一般可以采取深層攪拌法、高壓灌漿法以及材料加筋加固法。深層攪拌法對(duì)軟弱地基的處理原理是讓固化劑與軟土結(jié)合，提升軟土的穩(wěn)定性，提高地基承載力[3]。在利用深層攪拌法時(shí)，需要借助深層攪拌機(jī)，向地基土當(dāng)中加入一定比例諸如石灰、水泥等化學(xué)固化劑，并對(duì)固化劑與地基土進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，使石灰、水泥和地基土有效聚合，形成粘結(jié)度較強(qiáng)的土。深層攪拌法適用于具有較多含水量且滲透性低的淤泥質(zhì)土壤，且能夠有效縮短施工的周期；高壓灌漿法與深層攪拌法的原理相似，也是一種水利工程當(dāng)中處理軟弱基地的常用方法，它通常采取液壓或者氣壓法將水泥漿或者黏土漿等灌入到軟土地基中，使水泥漿、黏土漿和軟土充分混合，促使軟土顆粒能夠固結(jié)在一起，排出軟土層中原有的空氣，形成水泥漿、黏土漿和軟土的固結(jié)體；材料加筋加固法是利用土工布對(duì)地基土進(jìn)行墊隔，減小軟土地基的便宜空間，并將合成材料置于軟土地基中，使得軟土地基與合成材料之間具有很大的靜摩擦力，即使地基上部建筑物發(fā)生一定程度的移動(dòng)或沉降，合成材料與軟土之間由于摩擦力也會(huì)減小地基上部工程移動(dòng)和沉降的趨勢(shì)，該種方法對(duì)于提升軟弱地基的承載力和穩(wěn)定性、減小沉降有著很重要的作用。

2.4 水泥旋噴法

水泥旋噴法的原理是通過(guò)在軟弱地基中形成穩(wěn)固的旋噴樁，起到牢固地基、防止?jié)B水的效果。利用水泥旋噴法需要借助水泥旋噴機(jī)，在對(duì)軟弱地基進(jìn)行處理時(shí)，先將旋噴機(jī)的注漿管至于一定深度的軟土地基中，之后啟動(dòng)水泥旋噴機(jī)，讓水泥旋噴機(jī)通過(guò)高壓將水泥固化漿從注漿管注入到軟土地基內(nèi)，并保持水泥旋噴機(jī)以固定的速度向上提升，從而在軟土地基中形成軟土與水泥固化漿結(jié)合的樁體，從而使軟土地基更加穩(wěn)固。

3 結(jié)束語(yǔ)

軟弱地基是水利工程施工中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，處理好軟弱地基對(duì)于確保水利工程建設(shè)的穩(wěn)定性，提高施工的質(zhì)量有著十分重要的意義。當(dāng)前對(duì)于軟弱地基的處理一般采用置換填土法、排水固結(jié)法、化學(xué)固結(jié)法以及水泥旋噴法等，而隨著今后水利工程建設(shè)的不斷發(fā)展，地基處理理論、方法、技術(shù)都將會(huì)進(jìn)一步提升，只有不斷完善對(duì)于軟弱地基的處理方式，才能使得水利工程的建設(shè)質(zhì)量得到保障。

參考文獻(xiàn)

[1]徐穎.淺析水利建設(shè)中不良地基處理加固與施工[J].科技展望，2014（24）.

[2]陳立恒.水利工程建設(shè)中地基處理方法研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012（3）.

[3]王建軍，李舜禹，王文寧，等.水利工程建設(shè)中不良地基處理方法研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011（30）.

作者簡(jiǎn)介：郭向軍（1977-），男，寧夏鹽池人，水利工程師。endprint