淺談水利施工中軟土地基處理的方法

劉明付

摘 要：地基施工是工程施工的基礎，在水利建設中，地基施工尤為重要，因為它關系到整個水利工程的穩(wěn)定性，水利工程和地面工程不一樣，由于季節(jié)變換，水利工程需要面對的緊急情況更加頻繁，再加上水流侵蝕，因此水利工程需要禁受更多考驗，一個穩(wěn)定可靠的水利工程才是造福一方的福祗工程，否則就會想一顆定時炸彈隨時威脅周邊民眾生活生產的安全，而在水利工程的地基建設中，經常遇到軟土地基，所以如何處理軟土地基，是進行水利工程建設的重要一步，本文探討的就是一些軟土地基處理的常用方法。

關鍵詞：水利施工;軟土地基;處理技術

一、概述

水利建設的重點區(qū)域是河流干道，選址地點無可避免地是一些河床，由水流沖擊形成的河床幾乎都是泥沙堆積而成的軟土層，它本身具有很高的含水量，在軟土本身特點上，它的孔隙較大，相較于普通重塑土的孔隙要大30%左右，再結合狀態(tài)上，軟土顆粒多以膠結方式結合，缺乏足夠的壓力進行重塑成型，因此呈現(xiàn)出松散性，所以在面對壓力時，具有很高的壓縮空間，而且軟土還有一個顯著的特點，就是當軟土之間的空隙被壓縮后，當外部壓力達到一個更高的臨界點時，軟土本身的孔隙結構會被破壞，從而出現(xiàn)新一輪的明顯壓縮，此外，松散的軟土結構具有很高的靈敏度，在面對外力時，非常容易出現(xiàn)沉降和側滑，因此如果不加處理，在軟土上直接進行工程建設是非常危險的，工程質量得不到保障，這會威脅到下游和周邊民眾的生命財產安全。

二、水利工程中軟土地基的處理技術

1.換填墊層法

軟土層本身的不穩(wěn)定性如同在水利工程和河床之間抹上了一層潤滑油，因此，可以采用的最直接的方法就是將這一軟土層給清理掉，轉而使用穩(wěn)固的水泥和砂石來替換，這就是所謂的換填墊層法。

換填墊層法適用的范圍是在一些以巖石為主的山區(qū)，由于這些地區(qū)的河流流量本身不大，加上砂石土質本身就相對堅固，所以在河床上堆積的軟土層厚度較低，替換的整體工作量不會太大，相反如果在軟土層較厚的地區(qū)使用該方法，將會面臨巨大的工作量。該技術的好處是能夠充分分散地基的壓力，從根源上改善河床的沉積狀態(tài)，在面臨排水時具有很高的效果。

2.加筋法

加筋法是和換填墊層法的基本操作相同，不過它的特點是，不將底層的軟土層清理掉，而是采用加入使軟土層聚合的材料來直接提升軟土層的承載能力，所謂加筋法中的“筋”，就是指的為軟土層加入筋骨的意思，加筋法的操作步驟較為簡單，但是這一種方法同樣是只適用于淺層的軟土層，對于較厚的軟土層就無能為力。

在實際操作中，加入的“筋”一般指強度較大，韌性較高的金屬材料和復合材料，也有使用氯化鈣和硅酸鈉溶液進行灌注加固的硅化加固法，不過這種方法存在一個致命的缺點就是成本較高，所以如果不是特殊情況，水利工程建設中處理軟土地基多半不會采用這種方法。

3.樁基法

和換填墊層法適用于淺層軟土層相對的就是適用于深層軟土層處理的樁基法，它的施工過程和普通的高層建筑建設過程有類似之處，俗稱就是“打地基”，通過在軟土層中加入高承載能力的樁基，向下直達深層的硬土層結構，它的優(yōu)點就是施工效率高，成本合理，混泥土樁基的穩(wěn)定性也十分可靠，所以是一種應用較為廣泛的處理方法。

4.旋噴法

我們知道，軟土層的成分松軟容易變形，不利于建造，但是在處理這種土壤時，恰好也能利用這種特性，直接對軟土層進行攪拌，再同時混合能夠固化的漿液到軟土層的縫隙中，像是粘土水泥漿、水泥漿、粘土漿、水泥沙和其他樹脂類、聚氨酯類、硅酸鹽類化學漿液材料都具有很好的固化效果，和加筋法相比，這種方法構造的地基更加均勻密實，如同全新的高強度復合材料，而且根據(jù)軟土材料的不同，加入固化劑材料的差異和攪拌轉速的不同，可以形成多種不同性能的復合材料，所以該方法具有較好的普適性，該方法在面對淤泥量較大、土質呈粘性、粉土、砂土、黃土、碎形土等軟土都能發(fā)揮效果，不過在面對像泥炭土這樣的有機成分較高的有機質土層時效果很差。

5.加壓強夯法

說到加壓強夯的辦法很多人都能理解，這就如同使用壓路機將路基強行夯實一般，在具體操作中，常用的就是使用夯錘的自由落體的壓力來進行操作。另外也有使用氣壓來夯實土壤的真空壓頂法，它的操作方式是先在軟土層中設置垂直的排水通道和砂墊層，保證土壤的透氣效果和排水效果，然后在軟土層上加蓋一層不透氣的封膜，最后通過砂墊層的排水管對其不斷進抽氣和排水，讓砂井和砂墊層之間形成一種負氣壓狀態(tài)，從而實現(xiàn)對軟土層的加固。

6.預壓砂井法

由于各種加固方法沒有明顯的界限區(qū)分，而且每一種加固方法達到的實際效果都有一定的缺憾，比如加壓可以實現(xiàn)夯實和排水，抗壓能力得到了較大提升，但是在加筋之后，加固的軟土層才有更好的抗形變能力，所以在實際施工中，往往是多種方法混合使用，在面對大工程時，還有一套集合多種加固方式形成的專門的預壓砂井法。它的操作步驟如下：

第一，將軟土層清理干凈，去掉雜物，然后在上面鋪好砂墊層，這一步和換填墊層法有類似之處。

第二，在軟土層中加入改善排水功能的孔隙材料，比如塑料排水板和塑料插管。

第三，在砂墊層上鋪設密封膜，再用真空泵來進行地基氣壓的抽取，為了加快土壤的凝結，可能使用有固化效果的添加材料，或者在后面通過重力加壓來達到效果。

總體來說，通過多種加固方式形成的預壓砂井法得到的地基具有最好的綜合性能，所以了解多種固化方式，交錯運用，靈活應用才能達到最好的加固效果。

三、處理軟土地基的注意事項

1.施工前的實地研究

在施工前對軟土層進行實地研究很有必要，通過成分檢測，可以參考前人的經驗，制定最好的施工方案，這對于成本控制具有很好的影響，在此過程中，也需要同時對施工地點周圍的水文環(huán)境，人文環(huán)境做出勘測，這些因素都滿足條件，水利工程的建設才具有可行性。

2.必須建立有效的檢測措施

處理后的軟土地基是否能達到要求與最后水利工程的質量密切相關，在完成軟土處理之后，必須進行科學的檢測實驗，其中包括壓力，拉力，腐蝕等多方面的實驗，即使是套用的前人的處理方案，實際效果也可能因為本地泥土成分的差異和操作中的細微差別導致結果出現(xiàn)很大的差別，而驗證是否合格的唯一標準就是實驗。

3.對軟土處理進行記錄歸檔

對處理數(shù)據(jù)進行整理歸檔，是對施工進度進行監(jiān)控的一個流程，同時，軟土處理的歸檔數(shù)據(jù)也是我國基建事業(yè)中的寶貴經驗，通過數(shù)據(jù)共享，可以為以后面臨同樣和類似土質的工程建設提供參考，這不僅是為在建的工程本身，也是為國家整體的基建事業(yè)添磚加瓦。

四、結語

軟土層的處理是水利工程建設中難度較大的一環(huán)，但也是最基礎的一環(huán)，做好軟土處理工作，工程建設的質量才有保障，工程效益才能體現(xiàn)，在操作時，面臨的軟土處理的種類方法多種多樣，但是在面對固定的資金投入時，要以最少的資金達到最好的效果需要專業(yè)的數(shù)據(jù)分析和實際的經驗累積，總之，軟土層處理是一門技術活，因地制宜，活學活用才是王道，照抄照搬會帶來安全隱患，而消除這些隱患的關鍵又在于敢于實驗，反復驗證，如果發(fā)現(xiàn)錯誤，即使要花費數(shù)倍的時間和精力也要推倒重來，切勿將堅實的大壩建立在松軟的地基上，否則最終的惡果將會是難以想象的巨大。

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