水利工程施工軟土地基處理技術(shù)淺述

摘? ? 要：近年來，伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)的水利行業(yè)也迎來了新的發(fā)展熱潮，社會(huì)對(duì)于高質(zhì)量的水利水電工程也提出了更高的要求。因此，必須不斷提高水利水電項(xiàng)目的施工技術(shù)與管理水平，為創(chuàng)設(shè)出高安全性與可靠性的水利水電工程打下基礎(chǔ)。地基是支撐水利水電工程的基礎(chǔ)，其處理技術(shù)直接關(guān)系到工程的使用效果及其應(yīng)用壽命。通常來說，水利工程的地基以軟土地基為主要類型，這一類地基含水量、空隙較大，承載性能不高，如果處理技術(shù)適當(dāng)，則很容易使得周圍地面產(chǎn)生形變，從而對(duì)于工程的整體質(zhì)量造成威脅?；诖?，本文重點(diǎn)探尋水利工程施工中軟土地基的處理方式。

關(guān)鍵詞：水利工程;施工階段;軟土地基;處理技術(shù)

1? 前言

水利工程是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的社會(huì)工程，其在建設(shè)區(qū)域方面具有一定的特點(diǎn)，通常來說，水利工程都處于河、海等濕度較大的區(qū)域，而這一特點(diǎn)也直接決定了其地基構(gòu)成以軟土地基為主。因此從很大意義上來說，處理好軟土地基問題，就可以為水利工程的整體質(zhì)量提供保障，如果處理技術(shù)不當(dāng)，則會(huì)使得軟土地基的危害性展現(xiàn)出來，造成極其惡劣的消極影響。

2? 軟土地基的危害性

在進(jìn)行水利工程的施工前，必須明確軟土地基的危害，在此基礎(chǔ)上選擇針對(duì)性的配套技術(shù)，提高水利工程地基的穩(wěn)定性。一般來說，軟土地基主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭及松散砂等土層構(gòu)成，與硬質(zhì)地基相比，其具有如下特點(diǎn)，而這些特點(diǎn)也決定了軟土地基的危害性：

2.1? 觸變性

軟土地基的觸變性主要表現(xiàn)在軟土本身尚未承受較大重量、或未受到破壞之前，整體的形態(tài)以固態(tài)為主，而一旦接觸性破壞出現(xiàn)，軟土?xí)诙虝r(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為流動(dòng)狀態(tài)。

2.2? 低透水性

與普通的土質(zhì)相比，軟土地基呈現(xiàn)出較低的透水性，其透水性能十分落后，因此為了保障工程的基本安全，在軟土地基的建設(shè)過程中還需要安排更多的工期用來實(shí)現(xiàn)排水固結(jié)，既需要耗費(fèi)大量的人力物力成本，且工程的沉降時(shí)間較長(zhǎng)。

2.3? 高壓縮性

軟土地基上的工程沉降程度與其所受的壓縮系數(shù)呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，具有極高的壓縮性。如果垂直壓力達(dá)到0.1MPa，那么軟土地基就會(huì)受到極大的壓縮影響，從而發(fā)生很大程度的土質(zhì)形變，使得其承受的工程主體發(fā)生沉降。

2.4? 不均勻性

如上所述，軟體地基主要由微細(xì)顆粒和高分散顆粒構(gòu)成，這兩種顆粒在土質(zhì)中的密度存在著一定的差別，其所承擔(dān)的受力狀況自然也不盡相同，在沉降過程中也呈現(xiàn)出不均勻的特點(diǎn)，而這種不均勻性展現(xiàn)在以軟土地基為基礎(chǔ)的工程中就會(huì)出現(xiàn)不同程度的裂縫狀況，甚至?xí)l(fā)更加嚴(yán)重的主體結(jié)構(gòu)破壞。

2.5? 沉降速度快

軟土地基所承受的工程負(fù)荷越大，相應(yīng)工程的沉降速度也就越高，此時(shí)即使地基狀態(tài)完全相同，也會(huì)由于負(fù)荷的差異引起不一樣的沉降速度。綜上，軟土地基的復(fù)雜特點(diǎn)決定了其作為工程地基的危害性，如果缺乏合理的處理技術(shù)，那么在工程建設(shè)及后續(xù)使用的過程中很容易導(dǎo)致地基形變、主體結(jié)構(gòu)破壞以及工程沉降的狀況。同時(shí)，如果不對(duì)于軟土地基的不均勻狀況進(jìn)行有效控制，那么在荷載作用擴(kuò)大的情形下，工程的沉降就不可避免，也會(huì)衍生出主體結(jié)構(gòu)的開裂乃至倒塌。

3? 水利工程施工中軟土地基的處理技術(shù)

3.1? 砂與砂石換填墊層技術(shù)

通常來說，砂與砂石換填墊層技術(shù)廣泛應(yīng)用于厚度為度2cm～3cm之間的軟土層。在施工過程中，第一步工作就是對(duì)于表面的軟土層進(jìn)行挖除，考慮到其結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的特點(diǎn)，換之以強(qiáng)度過硬的材料，如石、砂、卵石等，這些材料本身就具有強(qiáng)度高、壓縮性小、透水性優(yōu)秀、易于碾壓密實(shí)等優(yōu)勢(shì)，這都對(duì)于軟土地基的危害性形成了有效的彌補(bǔ)，可以提高軟土地基的承載能力，將其沉降狀況控制在合理的范圍之內(nèi)，同時(shí)可以提高軟土地基的排水固結(jié)速度，有效避免凍脹和消除膨脹土的脹縮作用。在完成挖除及填充工作之后，需要采用機(jī)械化設(shè)備夯實(shí)地基，以最大程度提高地基土質(zhì)的穩(wěn)定性與可靠性。同時(shí)，底層鋪設(shè)性材料的性能也十分重要，也應(yīng)當(dāng)選擇強(qiáng)度高、壓縮性小的材料，以提高整體土質(zhì)的穩(wěn)定程度。在作業(yè)過程中空隙狀況時(shí)有出現(xiàn)，此時(shí)要優(yōu)先選擇透水性突出的材料進(jìn)行排水操作，尤其是在夏天、冬天兩季，要特別注意排水操作的有效性，避免出現(xiàn)軟土地基的凍脹狀況。

3.2? 深層水泥攪拌樁施工技術(shù)

該技術(shù)也是當(dāng)前廣泛應(yīng)用于軟土地基處理作業(yè)中的重要技術(shù)，尤其是在粉土、淤泥土的作業(yè)中展現(xiàn)了較高的應(yīng)用價(jià)值。這一技術(shù)的核心在于固化劑的應(yīng)用，而水泥則是固化劑的構(gòu)成基礎(chǔ)，在施工過程中采用機(jī)械化的攪拌設(shè)備對(duì)于水泥及軟土進(jìn)行攪拌操作，使得其實(shí)現(xiàn)有效混合，在這一過程中，軟土的硬度得到了很大程度的提升，可以適應(yīng)后續(xù)應(yīng)用強(qiáng)度及荷載力的要求。在深層水泥攪拌作業(yè)前，應(yīng)當(dāng)做好前期的準(zhǔn)備工作。由于這一技術(shù)的應(yīng)用核心在于材料的強(qiáng)化，為了有效避免雜質(zhì)的混入，必須盡可能保證施工現(xiàn)場(chǎng)的清潔度，重點(diǎn)打掃干凈現(xiàn)場(chǎng)的雜物，并根據(jù)實(shí)際狀況對(duì)于施工場(chǎng)地進(jìn)行適當(dāng)平整;同時(shí)，要對(duì)水泥的質(zhì)量進(jìn)行抽檢，確保其型號(hào)、種類均與施工要求相符，嚴(yán)格杜絕問題水泥進(jìn)場(chǎng);除此之外，還需要對(duì)于機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行檢驗(yàn)，通過試樁確保機(jī)械設(shè)備符合作業(yè)要求，方可以開展正式施工。在施工階段，要嚴(yán)格依照標(biāo)準(zhǔn)化的施工要求，還需要切實(shí)保障管道的暢通程度，在正式開鉆之前組織專人對(duì)于管道進(jìn)行疏通;要特別注意保證水泥攪拌樁體的垂直程度，并重點(diǎn)關(guān)注成型攪拌樁的質(zhì)量檢查工作。

3.3? 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法也是一種常見的軟土地基處理技術(shù)，其類型較為多樣，主要包括灌漿法、深層攪拌法、高壓噴射注漿法三種。三種方法的基本特點(diǎn)如下：灌漿法的作業(yè)機(jī)理為氣壓、液壓、電化學(xué)等原理，旨在從軟土地基的力學(xué)結(jié)構(gòu)方面強(qiáng)化地基的穩(wěn)定程度，對(duì)于軟土地基中存在的裂縫及空隙注入可以固化的漿液;深層攪拌法則與深層水泥攪拌樁施工技術(shù)類似，以攪拌的方式使得軟土與相關(guān)的固化劑混合，有效提高軟土地基的強(qiáng)度與固化程度;高壓噴射注漿則是對(duì)于灌漿法的有效優(yōu)化，利用高壓設(shè)備提高固化劑注漿的效率。

3.4? 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是立足于軟土地基透水性的處理技術(shù)，對(duì)于緩解軟土地基的沉降狀況、提高軟土地基的穩(wěn)定性具有重要作用。排水固結(jié)施工需要依托于一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的基本系統(tǒng)，系統(tǒng)主要?jiǎng)澐譃榧訅合到y(tǒng)、排水系統(tǒng)兩個(gè)部分，是充分利用軟土地基透水性的現(xiàn)實(shí)手段。真空預(yù)壓重點(diǎn)在于使得軟土地基中形成一種真空狀態(tài)，提高地基的穩(wěn)定程度，主要是通過鋪設(shè)砂墊層、埋設(shè)垂直排水管道、使用膜封閉、埋設(shè)吸水管道、使用裝置抽取空氣一系列復(fù)雜的作業(yè)操作來完成;降水預(yù)壓方法則重點(diǎn)在于排除軟土地基匯總的水分，降低軟土沉降的程度;超載預(yù)壓的閾值問題仍然亟待在實(shí)踐中加以優(yōu)化;聯(lián)合加壓法則是綜合幾類加壓技術(shù)形成的處理方式。在實(shí)踐過程中，需要依照工程的實(shí)際情況加以確定。

4? 結(jié)束語

綜上，水利工程的質(zhì)量建設(shè)是施工過程中的核心，由于其地基以危害性較大的軟土地基為主，因此在施工過程中必須對(duì)于軟土地基的處理技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)突破。施工單位應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持質(zhì)量第一的原則，把握軟土地基的基本特點(diǎn)，依照技術(shù)規(guī)范及現(xiàn)場(chǎng)施工過程中的實(shí)際，選擇更加合理的軟土地基處理技術(shù)，保障水利工程的穩(wěn)定質(zhì)量，為其充分發(fā)揮社會(huì)性職能打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張陸明.水利工程項(xiàng)目施工中軟土地基及強(qiáng)透水層處理措施[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2019（1）：58～60.

[2] 江鋒.水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理微探[J].建材與裝飾，2018（48）：285～286.

[3] 徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法[J].中國(guó)水運(yùn)（下半月），2013（10）：213～214+244.

[4] 李易達(dá).基于Hopfield網(wǎng)絡(luò)的水利工程軟土地基處理技術(shù)對(duì)比研究[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2018（5）：54～57.

作者簡(jiǎn)介：

董加桂（1985—）男，大專，研究方向：水利工程。