淺談水利工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

潘敏

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步我國(guó)的各項(xiàng)工程的數(shù)量在逐漸增加，規(guī)模也在相應(yīng)的擴(kuò)大。水利工程是關(guān)乎民生的基礎(chǔ)工程，其施工受到多種因素的影響。我國(guó)的地域遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)情況有明顯的差別，這就導(dǎo)致水利工程施工的地基存在很大的不同。其中，軟土地基由于具有土質(zhì)疏松等特征，導(dǎo)致在施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此，施工單位必須加強(qiáng)對(duì)水利工程施工中軟土地基的處理，通過(guò)科學(xué)合理的手段，提高軟土地基的穩(wěn)定性以及密實(shí)性。本文結(jié)合作者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了水利工程施工中幾種重要的軟土地基處理技術(shù)。希望能夠?yàn)樗こ痰陌l(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：水利工程;軟土地基;處理技術(shù)

1 軟土地基的危害性

施工單位在開展水利工程的施工前，必須通過(guò)科學(xué)合理的手段全面勘察水利工程施工地基的特征。當(dāng)水利工程施工地基為軟土?xí)r要有針對(duì)性地選擇軟土地基處理技術(shù)，從而提高軟土地基的密實(shí)性，進(jìn)而提高軟土地基的承載能力，保證有效減少水利工程施工中各種不良因素的出現(xiàn)。一般情況下，軟土地基是由粘土、砂、粉土等顆粒組成的。由于軟土的組成成分的顆粒比較大使得軟土的孔隙率較大，同時(shí)軟土的透水性比較差。相比于硬質(zhì)的地基，軟土地基的密實(shí)性低，不能夠承載過(guò)大的壓力。通過(guò)多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)軟土地基在水利工程中利用有以下危害：第一、觸變性比較強(qiáng)。由于軟土地基的密實(shí)性不強(qiáng)，導(dǎo)致軟土地基不能承受巨大的重量。在沒有承載重量前軟土地基呈現(xiàn)出整體固態(tài)的形態(tài)，當(dāng)遇到較大的壓力時(shí)軟土地基會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生形態(tài)變化，一般會(huì)變成流動(dòng)狀態(tài)。第二、軟土地基的透水性極差。軟土地基的構(gòu)成成分的顆粒比較大，同時(shí)多為砂粒等，導(dǎo)致軟土地基的透水性比較差。因此，要想在軟土地基上進(jìn)行水利工程的施工，必須要通過(guò)合理的手段解決軟土地基的透水性問題。通常情況下采用排水固結(jié)法。第三、軟土地基的空隙率比較大，易壓縮。當(dāng)軟土地基被壓縮的越多其沉降程度就會(huì)比較大。在軟土地基的垂直方向上如果受到較大的壓力，就會(huì)導(dǎo)致軟土地基的后續(xù)壓縮變形影響會(huì)呈倍數(shù)級(jí)增加，使得軟土地基的型變量變大。如果水利工程建設(shè)在軟土地基上工程主體結(jié)構(gòu)會(huì)隨著地基的沉降而沉降。第四、如軟土地基存在很大的不均勻性。由于軟土地基的構(gòu)成成分中有不同顆粒的物質(zhì)，因此，軟土地基的密度會(huì)存在很大的差別，這就導(dǎo)致軟土地基不同位置的承載力會(huì)出現(xiàn)很大的不同。水利工程施工建成后會(huì)由于承載力不均勻出現(xiàn)工程主體開裂的問題出現(xiàn)，大大降低了水利工程后期使用的安全性。第五、軟土地基的沉降速度比較快。當(dāng)軟土地基承受較大的壓力時(shí)，相比于硬土地基其沉降速度會(huì)大大的增加。

2 軟土地基的主要特征

軟土地基特點(diǎn)可以簡(jiǎn)單總結(jié)為三點(diǎn)：第一、軟土地基的均勻性比較差。由于軟土地基的組成成分多是顆粒狀的物質(zhì)，各種不同的顆粒的大小以及強(qiáng)度存在很大的差別，這就是的軟土地基的均勻性下降。第二、軟土地基易被壓縮。由于軟土地基的孔隙率比較大，使得軟土地基受到壓力時(shí)容易被壓縮而導(dǎo)致地基沉降。第三、透水性較差。軟土地基的空隙中被很多雜質(zhì)堵塞，導(dǎo)致軟土地基的透水性比較差。

3 水利工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

為了提高軟土地基的使用效率以及使用的性能，相關(guān)部門研究出多項(xiàng)水利工程施工中對(duì)于軟土地基的改良辦法。

3.1 換填管理法

換填管理法。該方法主要水利工程處理軟土地基常用的辦法，對(duì)于提高軟土地基的穩(wěn)定性有明顯的效果。換填管理法的原理：施工人員通過(guò)一定的技術(shù)手段將原有的軟土清除出去，然后選擇符合水利工程施工的土質(zhì)進(jìn)行換填，通過(guò)夯實(shí)機(jī)器對(duì)換填的土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí)，提高其密實(shí)性。換填使用的土質(zhì)必須要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)才可以投入使用，同時(shí)，可以使用碎石或者砂卵石作為換填的原料。碎石以及砂卵石的壓縮性比較小，在受到較大的壓力時(shí)不易出現(xiàn)沉降的問題。換填管理法的主要優(yōu)點(diǎn)是施工周期短，換填用的材料價(jià)格低廉。

3.2 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法也是水利工程軟土地基處理常用的方法。針對(duì)不同特征的軟土地基可以選擇灌漿法等多種不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的改良。灌漿法是把漿液灌注到軟土地基的空隙中，當(dāng)漿液固化以后會(huì)改善軟土地基的特性，從而增強(qiáng)軟土地基的密實(shí)性提高軟土地基的穩(wěn)定性。高壓噴射注漿法通過(guò)高壓氣流的方式將漿液注入到軟土地基的空隙中，使得灌注效果更好。深層攪拌法是將固化劑與軟土進(jìn)行混合然后進(jìn)行充分的攪拌，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的固化?；瘜W(xué)固結(jié)法常用的原料還有硅酸鈉溶液，一般成為硅化加固法。一種方法，將硅酸鈉溶液通過(guò)一定的設(shè)備加壓注入到軟土層中從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的加固，這種辦法稱為單液硅化。另一種方法將氯化鈣和硅酸鈉溶液通過(guò)是注入到軟土地基中，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)軟土地基的固化，這種方法成為雙液硅化。硅化加固法可以有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性，同時(shí)保證軟土地基的滲水性提高一定的提升，降低軟土地基的孔隙率。

3.3 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法從字面的意思可以理解，其原理是通過(guò)一定的機(jī)械設(shè)備將軟土地基中的水分及時(shí)排除，從而有效的使軟土地基中的空隙減少，同時(shí)提高軟土地基的固結(jié)能力。常用的軟土地基的排水方法有兩種：一、通過(guò)砂井或水管來(lái)排水。通過(guò)合理的設(shè)置砂井等豎向排水，然后根據(jù)水利工程本身的施工特點(diǎn)，排出孔隙中水，從而使軟土地基更加牢固。二、堆載預(yù)壓排水，該方法時(shí)在水利工程施工開始前，通過(guò)對(duì)軟土地基加載預(yù)壓從而將軟土地基空隙中的水?dāng)D出，促進(jìn)軟土地基提前沉降。排水固結(jié)法可以有效地解決施工后軟土地基的沉降問題，被運(yùn)用來(lái)處理飽和與軟弱的軟土地基，但并不適合用于滲透性極低的泥炭土地基。

3.4 樁基法

對(duì)于軟土量巨大、軟土層較厚的軟土地基，很難進(jìn)行全面的換填或是固化處理，這時(shí)可以采用樁基法。早期的樁基法常采用木樁或砂石預(yù)制樁，而現(xiàn)在一般采用鋼筋混凝土預(yù)制樁。施工的過(guò)程中，使用人工或是運(yùn)用機(jī)械對(duì)軟土層打孔，然后將混凝土注入孔洞內(nèi)，通過(guò)混凝土的固化使樁基周圍的軟土性質(zhì)隨之變化，形成強(qiáng)度相對(duì)更高、更加穩(wěn)定的復(fù)合型地基，減少了沉降和坍塌現(xiàn)象的可能發(fā)生。樁基法的施工難度較小，投資也比較低，被廣泛應(yīng)用在水利工程施工中。

3.5 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(xiàng)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(jià)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(duì)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(shí)際承載能力達(dá)到水利工程項(xiàng)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(guò)程中有害雜質(zhì)的混入，以確保施工現(xiàn)場(chǎng)清潔度和平整度的方式保障水泥材料強(qiáng)化過(guò)程不受其他環(huán)境因素的干擾。此外，水利工程項(xiàng)目一線施工工作人員還必須加強(qiáng)對(duì)水泥質(zhì)量、水泥型號(hào)、水泥種類的抽樣檢查，確保水泥參數(shù)信息和工程項(xiàng)目施工要求相符，嚴(yán)禁水泥質(zhì)量有誤所帶來(lái)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(xiàng)目建造質(zhì)量不合格。

4 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)階段，我國(guó)水利工程的發(fā)展形勢(shì)越來(lái)越好。施工單位要重視對(duì)軟土地基的處理，從而保證軟土地基的性能被有效提高。

參考文獻(xiàn)：

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