水利施工中軟土地基處理技術(shù)的分析

田雪芹

摘 要：我國經(jīng)濟(jì)社會的快速發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城鄉(xiāng)一體化工程全面開展，水利工程項目的實際建造規(guī)模不斷擴(kuò)大，建設(shè)數(shù)量越來越多，實際投資額度越來越大。與此同時，水利工程所涉及到的地基處理、人力資源調(diào)配和水利工程建設(shè)方案分析、地形地貌勘察等內(nèi)容在現(xiàn)代水利工程項目建設(shè)中愈加復(fù)雜化，而地基建設(shè)作為水利工程施工的重要內(nèi)容，對軟土地基的處理直接關(guān)系到整個水利工程項目的實際建造質(zhì)量。因此，提升軟土地基能夠提高建筑結(jié)構(gòu)的承載能力，有效加強(qiáng)土質(zhì)支撐作用，提高整個地基的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：水利工程;施工;軟土地基;處理技術(shù)

在水利工程施工中，軟弱地基的形成主要是受到濕度影響，造成沙土變得松軟，對水利工程結(jié)構(gòu)造成了一定程度的破壞，甚至?xí)?dǎo)致工程的失敗。軟弱地基的土質(zhì)松軟，導(dǎo)致了沙土之間的空隙過大，減小了地基的承重能力，嚴(yán)重時還會導(dǎo)致地基出現(xiàn)移動。尤其是在地質(zhì)、暴雨等自然災(zāi)害的影響下，軟土地基的軟弱性進(jìn)一步加重，嚴(yán)重影響水利工程建設(shè)質(zhì)量。為了有效消除軟土地基對水利工程施工造成的危害，有必要對技術(shù)進(jìn)行加工、優(yōu)化，加強(qiáng)對新材料、新工藝的應(yīng)用來強(qiáng)化地基處理，保障和提升水利工程施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)安全質(zhì)量問題。

1 軟土地基概念

顧名思義，軟土地基指的是以軟弱土層為主，強(qiáng)度低、土質(zhì)松軟、含水量高、孔隙比大，呈流塑狀態(tài)的地基土體，在工程中一般指有機(jī)質(zhì)含量高的淤泥、淤泥質(zhì)土。其特點(diǎn)主要有以下幾個方面：（1）透水性低。由于土體內(nèi)含部分天然水的緣故，通常其透水系數(shù)k<1（mm/d），透水性相當(dāng)?shù)?，一旦受到較大荷載的作用會使地基的固結(jié)受到不利影響。（2）壓縮性高。軟土土體的壓縮系數(shù)大于0.5MPa-1，這在工程建設(shè)中往往會有沉降速度快、較大沉降及不均勻沉降等工程問題。（3）抗剪強(qiáng)度低。通常情況下，由于軟土含水量高飽和剪切粘聚力一般在4～12kPa，內(nèi)摩擦角在2～6°，抗剪性差，在受到相應(yīng)荷載時，會出現(xiàn)剪切破壞，導(dǎo)致基礎(chǔ)沿滑動面位移而造成破壞。在水利工程實際工程施工過程中，圍堰或其他臨時性工程部位由于為臨時性工程，對基礎(chǔ)的處理措施不夠，容易導(dǎo)致產(chǎn)生滑動破壞。

2 水利工程施工中軟土地基處理的主要方法

2.1 砂與砂石換填墊層技術(shù)

通常情況下，砂與砂石的換填墊層技術(shù)在水利工程施工軟土地基中的實際使用范圍往往限定于厚度為2-3cm的軟土地基層。在水利工程軟土地基施工過程中，相關(guān)施工人員必須挖除水利工程表面的軟土層，將軟土層更換為石、砂、卵石等強(qiáng)度過硬和承載能力足夠的建筑原材料，以砂、石、卵石等建筑原材料較高的強(qiáng)度、較小的壓縮性和較良好的透水性等優(yōu)勢，對軟土地基的不良影響進(jìn)行科學(xué)彌補(bǔ)。

2.2 深層水泥攪拌樁施工技術(shù)

深層水泥攪拌樁施工技術(shù)是水利工程項目施工中軟土地基的主要處理技術(shù)之一，在粉土、砂土、淤泥質(zhì)土等土質(zhì)不良的軟土地基施工作業(yè)中展現(xiàn)出了較高的經(jīng)濟(jì)利用價值。固化劑的應(yīng)用是深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的核心與關(guān)鍵，而水泥作為軟土地基固化效果保障的重要原材料，借助機(jī)械設(shè)備對水泥和軟土地基進(jìn)行攪拌操作，使水泥和軟土地基土質(zhì)有效融合，從而提升軟土地基的土質(zhì)硬度，以保證軟土地基后續(xù)應(yīng)用強(qiáng)度和實際承載能力達(dá)到水利工程項目建設(shè)要求的基本標(biāo)準(zhǔn)。在深層水泥攪拌樁施工作業(yè)前，相關(guān)施工人員應(yīng)做好前期工作準(zhǔn)備，采用多樣化的手段盡可能地避免或杜絕混凝土工程施工水泥強(qiáng)化過程中有害雜質(zhì)的混入，以確保施工現(xiàn)場清潔度和平整度的方式保障水泥材料強(qiáng)化過程不受其他環(huán)境因素的干擾。此外，水利工程項目一線施工工作人員還必須加強(qiáng)對水泥質(zhì)量、水泥型號、水泥種類的抽樣檢查，確保水泥參數(shù)信息和工程項目施工要求相符，嚴(yán)禁水泥質(zhì)量有誤所帶來的深層水泥攪拌樁施工技術(shù)不合格而導(dǎo)致的水利工程項目建造質(zhì)量不合格。

2.3 排水固結(jié)施工技術(shù)

排水固結(jié)施工技術(shù)在于水利工程軟土地基施工中的應(yīng)用能夠有效緩解地基出現(xiàn)的大幅度沉降，以及穩(wěn)定性不足的問題。排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)的應(yīng)用是排水固結(jié)施工的關(guān)鍵所在。在排水系統(tǒng)能夠借助軟土地基透水性差的特點(diǎn)，對軟土地基進(jìn)行集中排水。排水固結(jié)施工時，由于在加壓方式的采用上有所差別，因此在進(jìn)行加壓時，可以根據(jù)實際情況選擇超載預(yù)壓、真空預(yù)壓、聯(lián)合預(yù)壓、降水預(yù)壓等具體方式。若是采用真空預(yù)壓，則需在軟土地基表層鋪上一層砂墊層，并通過把垂直排水管道埋設(shè)在砂墊承中，采用封閉薄膜使其與大氣隔絕，同時建薄膜四周用土進(jìn)行埋填全部埋入到土中，通過利用真空裝置抽氣形成真空環(huán)境，實現(xiàn)對地基承載度的強(qiáng)化。降壓預(yù)壓法的使用要求要在軟黏土上對砂井、塑料排水井進(jìn)行設(shè)置，并在上面鋪設(shè)砂層，與真空預(yù)壓一樣，也須對于這一過程進(jìn)行薄膜封閉，并注意及時排除其中的水分。使用超載預(yù)壓法對軟粘土進(jìn)行處理能夠取得較好的應(yīng)用效果，但是在處理超載預(yù)壓閥值時的效果并不十分理想。

2.4 化學(xué)固結(jié)法施工技術(shù)

化學(xué)固結(jié)施工技術(shù)在水利工程軟土地基加固施工中的應(yīng)用效果也較為明顯，尤其在新型材料不斷出現(xiàn)、使用的情況下，這一方法的應(yīng)用效果更為突出。在實際施工時較為常用的方法包括有高壓噴漿法、深層攪拌法、灌漿法等。灌漿法的使用原理主要是利用電化學(xué)、液壓及氣壓原理，在裂縫、空隙中注入固化漿液，以達(dá)到對軟土地基物理性質(zhì)進(jìn)行有效改善的目的。深層攪拌法則是將各類固化劑攪拌均勻后摻入軟土地基中對地基進(jìn)行固化，達(dá)到強(qiáng)化地基承載力的目的。固化劑常用材料主要有石灰、水泥等，其與粘土的結(jié)合固化能力較強(qiáng)，進(jìn)而能夠取得很好的施工效果，然而相對而言化學(xué)固結(jié)法的施工成本較高。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水利工程軟土地基的處理方法及處理過程的研究，是水利工程施工及設(shè)計的難題之一，應(yīng)根據(jù)實際工程的需求，按照相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，選擇合理有效的技術(shù)方案，并根據(jù)項目進(jìn)展程度選擇動態(tài)的、適宜項目開展的處理方案。

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