淺析水利工程施工中軟土地基處理的方法

李成東

摘 要：在水利工程的地基建設(shè)中，要重視軟土土地的地基處理，對(duì)于軟土地基的不恰當(dāng)處理可能會(huì)造成水利工程的報(bào)廢，引發(fā)一系列事故問(wèn)題。因此，對(duì)于軟土地基的合理處理和運(yùn)用對(duì)水利工程的穩(wěn)定性和安全性有較大的作用。本文對(duì)水利工程施工中軟土地基處理的方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：水利工程；軟土地基處理；方法

1 在水利工程中應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)的意義

軟土地基當(dāng)中的軟土實(shí)際上指的是含有很多雜質(zhì)的土體，大部分軟土中都含有一些細(xì)砂這類(lèi)物質(zhì)，這就容易使軟土本身的滲透性大打折扣，進(jìn)而影響建筑地基的排水作用。因此，在水利工程的建設(shè)過(guò)程中一定要加強(qiáng)對(duì)軟土地基問(wèn)題的注意，以防這一問(wèn)題降低建筑地基的強(qiáng)度，避免由此引發(fā)安全事故，為人們的正常生活造成不必要的麻煩。中國(guó)疆土廣袤無(wú)垠，那么各地區(qū)的軟土地基的形成因素也就有著一定的差異性，因此，一定要結(jié)合不同地區(qū)的實(shí)際情況，在原有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上對(duì)軟土地基問(wèn)題予以更急完善的解決，這對(duì)我國(guó)水利工程建設(shè)的發(fā)展也有著尤為重要的意義。

2 軟土地基的危害

首先是觸變性。這主要是由于，若軟土地基沒(méi)有受到任何壓力作用，其將呈現(xiàn)出固態(tài)，而當(dāng)其一旦受到外力作用之后，就會(huì)由傳統(tǒng)的固態(tài)變形為流動(dòng)狀態(tài)。其次是低透水性。軟土地基通常情況下透水性較差，水利工程在建設(shè)的過(guò)程中往往需要花費(fèi)大量的時(shí)間來(lái)將其中的水分全部排出，同時(shí)，水利工程在軟土地基上建設(shè)之后，沉降的總體時(shí)間非常長(zhǎng)，多數(shù)工程建設(shè)十年之后仍舊處于沉降當(dāng)中。第三是壓縮性較高。當(dāng)軟土地基受到了較大的外力作用之后，其壓縮系數(shù)非常高，壓縮數(shù)值非常大，這表明，若在軟土地基上建設(shè)水利工程，非常容易出現(xiàn)沉降情況。第四是沉降速度非常快。隨著水利工程建設(shè)負(fù)荷的不斷增加，水利工程沉降速度將越來(lái)越快，特別是隨著當(dāng)前水利工程建設(shè)規(guī)模的不斷增加，該種特征更加突出。第五是不均勻性。軟土地基中往往包含有大量的高分散顆粒和細(xì)微粒子，這兩種物質(zhì)的密度有著較大不同，這就導(dǎo)致即使軟土地基承受的壓力相同，其產(chǎn)生的沉降情況也有著較大不同，由于不均勻性的存在，導(dǎo)致軟土地基中非常容易出現(xiàn)各種類(lèi)型的張拉裂縫，嚴(yán)重影響水利工程建設(shè)質(zhì)量。

3 水利工程中軟土地基處理技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1 換填墊層技術(shù)

換填墊層技術(shù)是指，將軟土挖掉，換其他的材料進(jìn)行填充墊層的技術(shù)，常常采用的填充材料為砂石等其他穩(wěn)定性高的材料，卵石也經(jīng)常用來(lái)作為墊層。這種處理技術(shù)只適用于軟土厚度較薄的地區(qū)，軟土的厚度如果超過(guò)了3cm則不宜采用這種技術(shù)。這是因?yàn)檐浲翆犹竦牡脑?huà)，將軟土挖掉換填成其他材料需要投入太多人力物力，成本過(guò)高，工期也會(huì)延長(zhǎng)。在換填完成后，地基能承載的壓力增大了，地基沉降的程度也減小了。在換填的時(shí)候，換填材料中可能會(huì)有孔隙出現(xiàn)，這時(shí)要注意做好排水工作，并對(duì)地基進(jìn)行碾壓，夯實(shí)。在施工前，首先按要注意將軟土挖趕緊，并將施工現(xiàn)場(chǎng)清理干凈?？觾?nèi)不能出現(xiàn)別的雜物，如樹(shù)葉等。其次換填的材料要提前準(zhǔn)備好，填充材料在換填前先要進(jìn)行攪拌。

3.2 深層水泥攪拌樁處理技術(shù)

對(duì)于軟土成分主要為粉土，淤泥土的地區(qū)，常采用深層水泥攪拌樁技術(shù)。該技術(shù)的原理并不復(fù)雜，是將水泥和軟土攪拌在一起，水泥在其中充當(dāng)了固化劑的作用，通過(guò)攪拌軟土的性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，如軟土的硬度會(huì)提高。在采用該種處理技術(shù)的時(shí)候，要注意以下幾個(gè)事項(xiàng)：首先要保持施工現(xiàn)場(chǎng)的干凈和整潔，施工現(xiàn)場(chǎng)必須平整。其次，施工設(shè)施在使用之前要進(jìn)行檢查，保證施工能夠順利的進(jìn)行。最后在施工完成后，要進(jìn)行驗(yàn)收工作，對(duì)樁的質(zhì)量進(jìn)行試驗(yàn)，只有質(zhì)量合格以后才能繼續(xù)施工。

3.3 化學(xué)固結(jié)法

以上的兩種方法只適用于普通的軟土地基，對(duì)于一些結(jié)構(gòu)特殊和組成元素相對(duì)復(fù)雜的地基，傳統(tǒng)方式難以取得理想效果，這時(shí)就可以應(yīng)用一種化學(xué)固結(jié)法來(lái)對(duì)地基進(jìn)行填充。這種方法以減小地基壓縮性為目標(biāo)，通過(guò)對(duì)地基填充材料的改造使其強(qiáng)度得以提高，從而滿(mǎn)足工程施工的需求?？傮w來(lái)說(shuō)，化學(xué)固結(jié)法可分為3種操作類(lèi)型。首先是灌漿，結(jié)合氣壓和電化學(xué)等物理知識(shí)，向地基中加入石灰石等材料使其內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而加固地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使軟土地基耐久度加強(qiáng)。其次是利用高分子合成材料進(jìn)行地基填充，在原本的軟土地基中加入人工合成的新型材料，使二者緊密地集合在一起，避免水分滲入地基內(nèi)，從提高韌性的角度加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度。最后是利用氯化鈣和硅酸鈉等成分，借助它們之間的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量將軟土緊密黏合在一起，最終生成類(lèi)似于凝膠狀的聚合物，從根本上改變地基的物理性質(zhì)，這種方法可以大大增加軟土地層的硬度和承載力。

3.4 夯實(shí)法

這種方法是一種單純的物理性方法，相對(duì)來(lái)說(shuō)很好理解。通過(guò)借助大型機(jī)械對(duì)軟土地基施加足夠大的壓力，使其土層不斷被夯實(shí)從而加大地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。通常軟土地基中都存在著較大的含水量，土壤間的空隙間隔也較大。通過(guò)這種物理夯實(shí)技術(shù)可以在外力作用下，排出土壤中殘留的水分，并在一定程度上減小地基中土壤顆粒的間隙，以此將軟土充分實(shí)體化，固結(jié)土壤，從而有效加大軟土地基的承載力。用這種夯實(shí)法對(duì)軟質(zhì)地基進(jìn)行處理是水利工程中最為常見(jiàn)也最簡(jiǎn)單易行的一種方式。它具有成本低、效果好、施工難度小、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。并且它可以廣泛地適用于大部分黃河以北的軟土地區(qū)，對(duì)軟土夯實(shí)效果明顯。但此方法也存在著施工效率低，進(jìn)度較慢，施工周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)。因此在確定水利工程地基處理方案之前要結(jié)合工程的實(shí)際情況和工期預(yù)算來(lái)確定是否使用夯實(shí)法來(lái)處理這種軟土地基。

3.5 加筋技術(shù)

加筋技術(shù)是有選擇性的，主要被應(yīng)用在沉降不明顯的軟土地基結(jié)構(gòu)中。使用布?jí)|固定好軟土地基，有效避免因地基穩(wěn)固而影響到施工質(zhì)量；排水處理，在此過(guò)程中要保證地基均衡受力，荷載分布均勻；在軟土地基表面增設(shè)土工布，這樣不僅可以保護(hù)地基，還能為軟土地基的加固工作提供清潔的空間。

4 注意事項(xiàng)

在處理加工水利工程軟土地基時(shí)應(yīng)充分注意幾點(diǎn)：首先，加強(qiáng)對(duì)于軟土地基承載力的關(guān)注力度，利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)全面提升地基強(qiáng)度和承載力等環(huán)節(jié)計(jì)算的精確度，便于后續(xù)研究和處理工作的順利進(jìn)行。其次，在進(jìn)行深層攪拌樁加工處理工作時(shí)要全面考量冬季施工的條件因素，避免由于天氣因素而帶來(lái)負(fù)面影響。再次，再技術(shù)人員進(jìn)行地質(zhì)勘察工作時(shí)要有效保證測(cè)量數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度，不但要針對(duì)水利工程建設(shè)應(yīng)用的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，還應(yīng)注意針對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境的考察與數(shù)據(jù)計(jì)算，同時(shí)充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡攸c(diǎn)，避免不必要的經(jīng)濟(jì)投入。最后，在進(jìn)行軟土地基加工處理前，要對(duì)基底的土質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確保其實(shí)用性，進(jìn)而避免對(duì)工程造成不必要的麻煩和經(jīng)濟(jì)損失，從而更好的進(jìn)行后續(xù)施工工作。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于水利工程是一項(xiàng)具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性的項(xiàng)目，軟土地基處理是水利工程施工的重要環(huán)節(jié)，所以，相關(guān)的施工人員一定要提高自己的責(zé)任心，在施工中嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行操作，加強(qiáng)對(duì)軟土地基處理技術(shù)的重視，管理人員也要加強(qiáng)對(duì)施工環(huán)節(jié)的管控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而有效提高軟土地基的穩(wěn)定性、承載能力。本文針對(duì)水利工程施工中軟土地基問(wèn)題進(jìn)行了分析，并且提出了一些關(guān)于軟土地基處理的辦法和建議，希望本文的提出能夠具有一定的價(jià)值。

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