水利工程中河堤施工中軟土地基處理技術(shù)探討

文/ 張偉鵬 廣州市增城區(qū)增塘水庫管理所 廣東廣州 511300

對(duì)于水利工程來說，其軟土地基多數(shù)是受到了濕度的影響，使得土質(zhì)松軟或疏散，從而導(dǎo)致地基出現(xiàn)不同程度的結(jié)構(gòu)性破壞，使得水利工程的使用受到影響，也給人們的水力資源造成極大的困擾。沙土松軟與疏散的情況使得土質(zhì)之間的空隙變大，降低其承重能力，且還帶有一定的流動(dòng)性，極易導(dǎo)致河堤的塌陷。此外，軟土地基在自然災(zāi)害的影響下，還可能導(dǎo)致水利工程發(fā)生很大的損害，對(duì)于水利工程的質(zhì)量產(chǎn)生極大影響?；诖?，需要積極研究軟土地基固結(jié)技術(shù)與材料，以最好的工藝、材料以及技術(shù)來保證軟土地基的承載能力，減少其對(duì)人們生活以及國家經(jīng)濟(jì)的影響。

1、水利工程河堤施工中軟土地基處理技術(shù)的準(zhǔn)備工作

1.1 現(xiàn)場(chǎng)考察評(píng)估準(zhǔn)備

在正式采取軟土地基處理技術(shù)前，需要對(duì)需要處理的地基現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行考察，為后期的方案制定以及技術(shù)選擇提供相關(guān)的數(shù)據(jù)參考。在現(xiàn)場(chǎng)考察工作中，需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境進(jìn)行綜合性的評(píng)估，然后根據(jù)評(píng)估的結(jié)論選擇施工技術(shù)以及材料，充分滿足施工的需求[1]。一般情況下，需要對(duì)軟土地基的面積、軟土放量、深度等進(jìn)行核算和評(píng)估，篩選材料的質(zhì)量與數(shù)量，保證水利工程的施工質(zhì)量。

1.2 準(zhǔn)備軟土地基處理方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)考察的評(píng)估與總結(jié)，選擇可行的處理技術(shù)以及材料，然后制定相應(yīng)的處理方案。從軟土的性質(zhì)以及存在的范圍，重點(diǎn)對(duì)加固處理技術(shù)進(jìn)行篩選[2]。在方案的制定中，不僅需要考慮目前的實(shí)際施工需求與土質(zhì)實(shí)況，還需要對(duì)以往的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和優(yōu)化。對(duì)施工過程肯能發(fā)生的問題進(jìn)行預(yù)測(cè)，提供相應(yīng)的處理措施?；诖?，需要聘請(qǐng)專業(yè)的人士來對(duì)對(duì)方案進(jìn)行制定和審核。

2、水利工程中河堤施工中的軟土地基處理技術(shù)分析

2.1 物理處理施工技術(shù)

2.1.1 換填處理技術(shù)

換填處理技術(shù)的特點(diǎn)。在科技與技術(shù)不斷提高和快速發(fā)展的情況下，水利工程中河堤施工中的軟土地基處理技術(shù)較多，換填處理技術(shù)只是其中的一種，且應(yīng)用較多。在實(shí)際的施工中，需要將硬地面以下的不是很深的軟土層挖出，再填入質(zhì)地堅(jiān)硬、強(qiáng)度高且性能穩(wěn)定、具有較強(qiáng)的抗侵蝕能力的碎石、礦渣、素土等，在填入的過程，需要按照一定的順序逐層填入，然后利用機(jī)械或人工對(duì)其進(jìn)行夯實(shí)、振動(dòng)工作，提高其穩(wěn)定性，從而保證地基的密度與需要相符合，對(duì)施工質(zhì)量也有所保障[3]。如果不是太厚的軟土層，且地基所需承載的重量較小的情況下，也可以直接在地基表層實(shí)施人工、機(jī)械夯實(shí)、振動(dòng)的方式來處理軟地基層的密實(shí)度，也可以獲得較好的換填加固地基的效果。換填處理技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用中，對(duì)于淺層軟土地基處理比較有效，也可在其他處理技術(shù)中加以應(yīng)用。

換填處理技術(shù)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。換填處理技術(shù)施工中，應(yīng)選擇具有提高地基抗剪強(qiáng)度、降低對(duì)壓縮性能的材料，以此增強(qiáng)地基的承載能力。在應(yīng)用換填處理技術(shù)時(shí)，可以在填土層預(yù)留出合適的空隙，便于采取排水措施，以排出增強(qiáng)地基強(qiáng)度而出現(xiàn)的空隙水，從而避免地基發(fā)生低溫凍脹的情況，使得固結(jié)質(zhì)量得到保證。此外，實(shí)際的施工過程，可根據(jù)工程規(guī)模、穩(wěn)定性需求、剛醒需求等條件，以更好的方式來處理軟土地基。

圖1 換填處理中的開挖交界示意圖

2.1.2 排水固結(jié)處理技術(shù)

排水固結(jié)處理技術(shù)的特點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)是指通過相關(guān)的措施，將軟土地基中多余的水分排出，從而減小孔隙、超靜空隙水壓，改變土體的固結(jié)結(jié)構(gòu)，使得堤壩的整體抗剪強(qiáng)度提高，改善地基承載力。排水固結(jié)處理技術(shù)主要有礦井處理法、真空預(yù)壓處理法、堆載頂壓處理法以及電滲排水法等。其中堆載頂壓處理法主要是針對(duì)軟粘土地基的處理，該種方法的使用過程需要大量的時(shí)間。在水利工程正式施工前，可采取填土材料、砂石等方式來加載預(yù)壓，使得軟土地基下沉，從而達(dá)到較為穩(wěn)定固結(jié)的狀態(tài)，再移除荷載，開展建筑物施工[4]。部分軟粘土質(zhì)對(duì)水的透過性較差，對(duì)這部分軟土地基進(jìn)行固結(jié)處理時(shí)，可選擇礦井處理法，這種處理方式的核心是對(duì)地基成孔的利用，并對(duì)其進(jìn)行灌注處理，然后在砂井上鋪設(shè)砂層，用固結(jié)排水管的排水速度來增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。礦井處理法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于所需要的材料少，且可以連續(xù)性施工，還具有施工方便的特點(diǎn)。

圖2 需采取排水固結(jié)處理的軟基示意圖

排水固結(jié)處理法在施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)。與換填處理技術(shù)相比，排水固結(jié)處理技術(shù)更加復(fù)雜，其在實(shí)際的施工中需要對(duì)以下事項(xiàng)加以重視。首先，采取堆載預(yù)壓技術(shù)時(shí)，必須使用將要建筑的建筑物的自重實(shí)施預(yù)壓，在施工過程仍需要采取必要措施實(shí)施預(yù)壓工作，采取超載預(yù)壓技術(shù)使得排水固結(jié)處理效果更佳明顯，而具體的預(yù)壓方式需要根據(jù)殘余沉量來估計(jì)和選擇[5]。其次，對(duì)于一些軟土地基含水量較小時(shí)，可選擇采取降水預(yù)壓的方式進(jìn)行處理，在實(shí)際的施工前，需要對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行較為全面的勘查，根據(jù)勘查數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，制定具有可行性的施工方案，然后再具體實(shí)施降水預(yù)壓措施，其固結(jié)處理的效果才能得到增強(qiáng)。

圖3 排水固結(jié)處理法基本示意圖

2.2 化學(xué)處理施工技術(shù)

化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)的特點(diǎn)。該項(xiàng)處理技術(shù)是在利用化學(xué)材料的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基排水固結(jié)的效果，能夠較好的提高地基的穩(wěn)定性。在實(shí)際的施工處理中，具有較多的處理方法，比如灌漿技術(shù)、高壓噴射處理技術(shù)、深層攪拌處理技術(shù)等等。灌漿技術(shù)實(shí)施中的主要材料為水泥、石灰等當(dāng)作固化劑，再利用深層攪拌技術(shù)將這些材料攪入軟土地基中，使得材料與軟土相結(jié)合，再發(fā)生固化反應(yīng)，使得軟土地基的質(zhì)地變得堅(jiān)硬。

化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)中的注意事項(xiàng)。該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用需要結(jié)合化學(xué)方法來實(shí)施，以此增強(qiáng)軟土地基的硬度、強(qiáng)度以及承載力，達(dá)到降低軟土地基下沉減少的效果，保證軟土地基處理后的質(zhì)量。在利用化學(xué)固結(jié)處理技術(shù)時(shí)，需要嚴(yán)格控制好水泥與地基產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，再利用物理加固技術(shù)對(duì)其進(jìn)行管理，改善軟土地基的固結(jié)速度與質(zhì)量。在使用灌漿技術(shù)進(jìn)行處理時(shí)，需要保持軟土與漿液的均勻分布，從而保證地基固結(jié)的效果。利用高壓噴射注漿技術(shù)處理過程中，需要對(duì)壓力的大小進(jìn)行合理控制，方式出現(xiàn)不均勻、起包等沉降情況。深層攪拌技術(shù)的使用需要選擇合適的攪拌機(jī)械，且需要合理控制攪拌時(shí)間與均勻性，防止施工質(zhì)量受到影響，降低地基處理效果[6]。

圖4 化學(xué)處理法中技術(shù)設(shè)計(jì)示意圖

結(jié)語：

綜上所述，要高度重視水利工程中的軟土地基的處理技術(shù)，地基是一個(gè)工程的基石，只有牢固的基石才能承載起一項(xiàng)宏偉的建筑。因此，對(duì)于軟土地基的處理一定要高度重視，嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)程和施工技術(shù)，打造堅(jiān)固的軟土地基。在水利工程中河堤施工中的軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，其具體的處理技術(shù)較多，文章將其歸納為物理處理技術(shù)與化學(xué)處理技術(shù)，各種技術(shù)尤其自身的優(yōu)勢(shì)與缺點(diǎn)，在實(shí)際的施工處理過程中，需要根據(jù)施工目標(biāo)來選擇其中的一種或多種處理技術(shù)，以充分保證施工質(zhì)量，提高水利工程的整體使用效率，為人們的生活用水提供更好的保障。

參考文獻(xiàn)：

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[5]張大強(qiáng).水利施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用研究[J].建筑知識(shí),2016,05：168.

[6]呂秀明.水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)分析[J].智能城市,2017,07：265.