水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)分析

楊銳生

安徽省淮南市壽縣瓦東灌區(qū)管理所 安徽淮南 232200

1 軟土地基的基本特點及危害

1.1 軟土地基的基本特點

軟土地基的高含水量和空隙較大的特點導(dǎo)致其固結(jié)能力較差。軟土的孔隙比一般為普通土壤的1.3倍左右，因此其抗壓能力較弱，當(dāng)軟土地基承受較大的荷載時，土層就會壓縮，使地基整體發(fā)生沉降現(xiàn)象。軟土的高含水量也使其滲透能力很差，不利于地基的排水與固結(jié)，當(dāng)承受荷載后常會出現(xiàn)較高的孔隙水壓力。

軟土的另一個重要特點就是高靈敏度，體現(xiàn)在觸變性上。當(dāng)一塊軟土區(qū)域作為原狀土?xí)r，通常還具有一定的結(jié)構(gòu)強度，但是如果受到振動，這塊區(qū)域內(nèi)部的土層結(jié)構(gòu)就會受到損害，軟土強度會迅速地下降，很快變成稀釋的狀態(tài)，抗壓能力也隨之降低，極易出現(xiàn)側(cè)向滑動、沉降現(xiàn)象，以及底部地面兩側(cè)軟土擠出的情況。除此之外，軟土的特點還有抗剪強度低、不均勻性和流變性等[1]。

1.2 軟土地基對于水利工程的危害

軟土地基支撐能力較差，很容易在挖掘過程中發(fā)生坍塌，因此很多陸地工程也會選擇遠離軟土地基區(qū)域。可是，很多情況下，水利工程施工因條件限制不能輕易更換施工地質(zhì)，而解決軟基問題存在著很大的困難，這給施工建設(shè)帶來更多的不確定性。

軟土地基含水量多，就造成了其穩(wěn)定性差的問題，如果在工程施工之前，沒有對其進行有效的處理，容易直接導(dǎo)致工程中建筑物整體的沉降。軟土地基的范圍通常沒有辦法進行準(zhǔn)確確定，如果建筑物的受力不均勻，除了會引發(fā)沉降現(xiàn)象，還有可能使建筑物的墻體發(fā)生龜裂，甚至倒塌。很多大型河流經(jīng)歷了長久的泥沙堆積，使得軟土地基數(shù)量比較大。

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行科學(xué)彌補[2]。

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，借助機械設(shè)備對水泥和軟土地基進行攪拌操作，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)用強度和實際承載能力達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 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法作為常見的水利工程項目軟土地基處理技術(shù)，實際包含種類豐富多樣，技術(shù)原理各有不同。通常情況下，灌漿法作業(yè)主要依賴于電化學(xué)原理和氣壓、液壓原理，借助強化軟土地基力學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方式加強對水利工程項目軟土地基裂縫形變和結(jié)構(gòu)變形的控制與管理，通過在軟土地基空隙中注入可固化漿液的方式，強化整個軟土地基的承載能力。深層攪拌法與深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的實際操作流程和建造原理有異曲同工之妙，是借助力學(xué)攪拌的方式，使水利工程地基項目中的軟土與施工所用固化劑充分混合，攪拌均勻，從而提升軟土地基對荷載的承載和對不良土質(zhì)的固化；高壓噴射注漿法則是對灌漿法的科學(xué)優(yōu)化，借助高壓設(shè)備不斷提升固化劑實際固化效果，從而強化軟土地基的實際承載能力。

2.4 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是針對水利工程項目建設(shè)過程中軟土地基透水性較差而造成不良影響的解決措施，能借助軟土地基多余水分的排除，有效緩解地基的不均勻沉降，從而提升軟土地基的實際承載能力和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以減少軟土地基不均勻沉降而造成的水利工程項目形變或裂縫。通常情況下，排水固結(jié)實際施工方案需要借助加壓系統(tǒng)、排水系統(tǒng)等較為穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，著重利用軟土地基透水性較差的特性，對整個軟土地基的實際承載能力進行科學(xué)提升。其中，真空預(yù)壓法是借助使水利工程建設(shè)項目軟土地基形成真空狀態(tài)，以提高整體強度和穩(wěn)定性的重要手段，利用鋪設(shè)砂石墊層、鋪設(shè)排水管道等手段排除水利工程項目軟土地基中的多余水分，超載預(yù)壓法是借助綜合多種加壓方式而形成的強化軟土地基承載能力的科學(xué)途徑[3]。

3 結(jié)語

近年來，我國水利工程行業(yè)在不斷地發(fā)展，軟土地基處理技術(shù)也得以不斷創(chuàng)新和進步，新型加固材料不斷被研發(fā)與投產(chǎn)，這給軟土地基的處理提供了有利的外部條件。在水利工程的施工過程中，需要根據(jù)實際情況選擇適合的軟土地基處理技術(shù)，才能在保證施工質(zhì)量的同時，有效解決軟土地基導(dǎo)致的問題，避免施工進度發(fā)生延誤。