水利工程地基處理技術(shù)分析

宋光輝

（中國水利水電第七工程局有限公司 四川 成都 611730）

引言

在水利工程中，軟土地基處理工作是重要的組成部分，技術(shù)人員要不斷提高技術(shù)應(yīng)用水平，在設(shè)計(jì)施工過程中，充分分析相關(guān)技術(shù)手段，有效保證工程質(zhì)量。

1 軟土地基的特點(diǎn)

軟土地基的主要成分為軟土，主要由淤泥、淤泥質(zhì)土、水下沉積的飽和軟黏土及天然強(qiáng)度低、壓縮性高、透水性小的一般黏土等組成。與其他地基種類相比，這種地基的土質(zhì)硬度較低，壓縮性大，承載力小，可塑性高，流變性強(qiáng)，軟土地基的技術(shù)特征較為明顯:一是沉降速度快。該類型的地基降速明顯高于其他種類，且硬度較低，整體土質(zhì)呈現(xiàn)較為柔軟的狀態(tài)。二是透水效果不佳。軟土的主要部分為黏性土壤，自身的滲水效果不佳，土壤中的水分較難排除。三是土質(zhì)不均。由于軟土地基中具有不同的結(jié)構(gòu)類型和密度、強(qiáng)度等參數(shù)指標(biāo)，所以表現(xiàn)其承載力也不同，這會增加塌陷等事故的發(fā)生幾率，需要引起技術(shù)人員的高度重視。

2 水利工程軟土地基處理技術(shù)

2.1 作業(yè)前準(zhǔn)備

在軟土地基上修建水工建筑物要重點(diǎn)關(guān)注許多關(guān)鍵問題，其中完整詳盡的地質(zhì)勘察資料和有效合理的處理設(shè)計(jì)方案作為施工前的技術(shù)支撐資料是十分重要的，除此以外為做好準(zhǔn)備工作還應(yīng)全面檢查所有施工設(shè)備，保證各項(xiàng)設(shè)備可以合理、正常的使用，相關(guān)管理人員還應(yīng)記錄各類設(shè)備的型號，為準(zhǔn)確快速的選擇設(shè)備型號投入使用提供支持，從而保證水利項(xiàng)目按預(yù)期完工。

準(zhǔn)備階段還應(yīng)對原有地質(zhì)勘察資料根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行必要的復(fù)核，充分與設(shè)計(jì)方進(jìn)行技術(shù)交底答疑，并要嚴(yán)格檢查與篩選水利施工所需材料，全面檢驗(yàn)各類材料質(zhì)量確保其符合水利施工要求，最大限度的降低因材料質(zhì)量問題帶來的不利影響，保證水利施工安全和工程建設(shè)效果。

2.2 軟土地基處理技術(shù)

2.2.1 換填法

該方法的重點(diǎn)在于通過將工程存在的軟土地基借助于機(jī)械設(shè)備或人力來與相關(guān)材料進(jìn)行交換，以此來有效加強(qiáng)地基的強(qiáng)度，保障水利工程施工的穩(wěn)定性。技術(shù)人員需注意在應(yīng)用換填法時，首先要根據(jù)地勘資料對水利工程現(xiàn)場的土質(zhì)進(jìn)行深入分析，以此來確定最終的填料，在確定好合適的多種填料后工作人員需對此進(jìn)行分層填充，可有效提升軟土地基的密度、強(qiáng)度等屬性。

2.2.2 物理旋噴處理法

旋噴注漿處理，操作原理：在軟土基部插入噴頭，一邊緩慢提升噴頭，一邊高速旋噴，自下而上填充加固物質(zhì)。該種方法的應(yīng)用，提升旋噴地基的橫切硬度，有效穩(wěn)固地基，提升地基的整體強(qiáng)度?？捎玫男龂姖{液有：水泥漿、粘土漿、粘土水泥漿、聚氨酯類等等。適用的軟土地基有：淤泥、粉土、黃土、碎石土等。其中，用于淤泥地基加固效果更好。

2.2.3 強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法又稱動力壓密法，其技術(shù)原理為在6－40m的高度區(qū)間內(nèi)，將100至400kN間的重錘落下，對軟土地基造成巨大的沖擊性，以此來提升軟土地基的強(qiáng)度，有效減少軟土地基的壓縮性，一定程度上改善土質(zhì)的振動液化條件。強(qiáng)夯法施工工程簡便、所用經(jīng)濟(jì)成本較低，且有利于保護(hù)環(huán)境，因此該方法現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用于水利工程等工程施工項(xiàng)目之中。

2.2.4 化學(xué)固結(jié)法

該方法是通過使用化學(xué)試劑，運(yùn)用灌注或攪拌的方式將軟土地基的土粒膠結(jié)的一種施工技術(shù)。常見的高壓旋噴法、規(guī)劃加固法等均屬于化學(xué)加固的手段。其中，高壓施噴法的使用頻率較高，主要應(yīng)用于淤泥、黃土等類型的土質(zhì)，通過氣壓或液壓技術(shù)對軟土地基進(jìn)行漿液的灌注，再實(shí)施高壓灌漿，從而形成水泥土的摩擦樁，有效提升軟土地基承受力，同時對沉降量也能夠發(fā)揮積極的控制作用。高壓旋噴主要通過高壓柱塞泵、灌漿泵等設(shè)備實(shí)施，使用固化劑來提升土基的強(qiáng)度指標(biāo)。由于固結(jié)法的應(yīng)用成本較高，所以主要在項(xiàng)目規(guī)模較小或者軟土地基的水含量較大的情況下使用。

2.2.5 加筋法與振動性水沖法

加筋方法是在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等提高地基承載力，從而有效提升地基的穩(wěn)定效果，降低地基的沉降度，加筋處理后的土體，在必要的情況下應(yīng)采用植草護(hù)坡。振動性水沖法是對軟土地基承實(shí)施打孔作業(yè)，再向其中灌注砂石等材料，對其進(jìn)行分層壓實(shí)，從而提升地基的強(qiáng)度。施工前需科學(xué)選擇適合的機(jī)械設(shè)備，將設(shè)備的沖擊力度與震動效果保持一致，此外還需使用兩孔的噴頭，水沖力需高于20kPa，這樣才能確保工程的順利實(shí)施。

3 軟土地基處理需要注意的事項(xiàng)

水利項(xiàng)目應(yīng)選擇在溫度適宜的季節(jié)開展，避免氣候惡劣對軟土地基的攪拌效果產(chǎn)生負(fù)面影響。施工前應(yīng)密切關(guān)注施工區(qū)域的氣候變化情況及趨勢，尤其要避免在氣候較為寒冷的時節(jié)開展項(xiàng)目施工?？辈煸O(shè)計(jì)技術(shù)人員要深入現(xiàn)場展開勘查工作，采集地形、地質(zhì)結(jié)構(gòu)及水文等條件和參數(shù)信息。在正式建設(shè)中，要高度重視對軟土地基的施工安排，積極發(fā)揮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的參考價值，從根本上提高工程質(zhì)量，消除安全隱患。技術(shù)人員還應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察資料，全面衡量軟土地基的承載能力，系統(tǒng)分析土壤的結(jié)構(gòu)和參數(shù)，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低施工難度和安全風(fēng)險，節(jié)省工程基礎(chǔ)處理投資。施工要確保工程的實(shí)施效果，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。

4 結(jié)語

總體而言，水利施工軟土地基處理應(yīng)充分考慮各方面因素，結(jié)合工程量情況選擇合適的技術(shù)方案，切實(shí)提升軟土地基的穩(wěn)定性、承載力和工程建設(shè)質(zhì)量。不同方案的成本、工藝、適用范圍存在差異，應(yīng)考慮施工現(xiàn)場具體情況選擇相應(yīng)的技術(shù)方案。