淺析水利施工中軟土地基處理技術(shù)

楊志強(qiáng)

（甘肅水利機(jī)械化工程有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730000）

水利工程施工時(shí)軟土地基有著明顯的不可預(yù)估性特征，土質(zhì)疏松、含水量大以及承載能力不足等問題會(huì)對(duì)水利工程填土施工密度產(chǎn)生直接影響，加劇地基固定難度，增加沉降問題發(fā)生可能性，對(duì)工程耐久性以及穩(wěn)定性形成較大危害。鑒于此，軟土地基處理技術(shù)開始成為水利施工研究與把控的重點(diǎn)。

1 工程實(shí)例

甘肅省引洮供水二期配套通渭縣城鄉(xiāng)供水工程（EPC 總承包）位于甘肅省通渭縣境內(nèi)，以城鄉(xiāng)工業(yè)、生活供水，促進(jìn)地方生態(tài)環(huán)境改善與脫貧致富為目標(biāo)。主要建設(shè)內(nèi)容包括黑燕30 萬m3調(diào)蓄水池1 座，黑燕水廠1 座，水廠規(guī)模1.2 萬m3/d；黑燕調(diào)蓄水池供水管線，長(zhǎng)3.9 km；水廠后對(duì)接重力流供水管道1條，長(zhǎng)2.39 km；水廠供水管道1 條，長(zhǎng)0.56 km；泵站及管理房3 座等；王家河調(diào)蓄水池供水管（渠）道，長(zhǎng)3.98 km。沿線共布置隧洞3 座，1#隧洞全長(zhǎng)473 m，2#隧洞全長(zhǎng)537.56 m，3#隧洞全長(zhǎng)1 646 m，隧洞斷面型式為城門洞形（1.6 m×1.9 m）；剩余段主要為地埋鋼管，管徑0.8 m。王家河100 萬m3調(diào)蓄水池；水廠供水管道1 條，長(zhǎng)0.8 km；泵站及管理房1 座等。工程項(xiàng)目施工總投資192 456 179.58 元，項(xiàng)目建設(shè)資金為國家補(bǔ)助、省級(jí)及受益市、縣配套、企業(yè)自籌等多種渠道籌措。供水范圍主要包括通渭縣城及南部平襄、第三鋪、碧玉、襄南、常河、什川、馬營、李店等8 個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）。

2 軟土地基處理技術(shù)

2.1 強(qiáng)夯施工技術(shù)

強(qiáng)夯法指的是為提高軟弱地基的承載力，將十幾噸至上百噸的重錘，從幾米至幾十米的高處自由落下，依靠強(qiáng)大的夯擊能夯實(shí)土層,使土產(chǎn)生強(qiáng)制壓密而減少其壓縮性，提高強(qiáng)度。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、粘性土與雜填土地基，一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法，并根據(jù)工程需要通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度。

精確放樣后，強(qiáng)夯機(jī)就位，夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置，夯擊時(shí)每一次的夯錘提升高度都必須達(dá)到設(shè)計(jì)高度，當(dāng)夯錘即將提升到預(yù)定高度時(shí)，稍停一下，使錘不擺動(dòng)，然后繼續(xù)提升，直至脫鉤落下。每次夯擊時(shí)的落錘要平穩(wěn)，如夯錘落在夯坑中有傾斜，且當(dāng)其傾角超過30°時(shí)，需用推土機(jī)將夯坑推平，方能進(jìn)行下一次的夯擊。

按照設(shè)計(jì)規(guī)定次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊，根據(jù)預(yù)先選定的2 個(gè)夯點(diǎn)及周圍布置的測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量夯坑及周圍土體的高程，檢查夯點(diǎn)的夯沉量和地面隆起量，然后用推土機(jī)將夯坑推平，并測(cè)量場(chǎng)地高程。在規(guī)定的各遍夯擊間隔時(shí)間后，按上述步驟完成全部夯擊遍數(shù)，同時(shí)測(cè)量并記錄最后

2 擊的平均夯沉量及地面變形情況。

達(dá)到規(guī)定的夯擊遍數(shù)后，最后2 擊的相對(duì)平均夯沉量小于100 mm；夯坑周圍地面不發(fā)生過大的隆起；不因夯坑過深發(fā)生起錘困難。達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，用推土機(jī)將夯坑推平，最后采用振動(dòng)碾碾壓表層松土，直到表面平整、穩(wěn)定，無明顯軌跡為止，然后測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。夯坑和夯擊的場(chǎng)地如果造成積水現(xiàn)象，及時(shí)采取排水措施，并將積水地段晾曬，以免繼續(xù)施工形成彈簧土。

2.2 原土翻夯施工技術(shù)

原土夯實(shí)是指對(duì)軟土地基進(jìn)行人工夯實(shí)或機(jī)械夯實(shí)，其目的是加強(qiáng)自然土層的承載力，保證上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

為保證施工質(zhì)量，在具體開展基礎(chǔ)開挖過程中，需要按照從上到下的順序，對(duì)各部分土質(zhì)結(jié)構(gòu)展開檢查，明確地基地質(zhì)條件，進(jìn)而確定地基含水率等情況，科學(xué)完成后續(xù)設(shè)計(jì)。在施工時(shí)，需要按照施工規(guī)范，由下到上分層展開夯填施工，并要逐層驗(yàn)收，直至施工質(zhì)量達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)之后，才可開展下一層施工。

在此過程中，濕陷性黃土雨季含水量控制是整體技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵，也是地基處理重點(diǎn)。黃土濕陷性和黃土含水量有著直接關(guān)聯(lián)，會(huì)受到水文以及降雨等因素影響。雨季降水量明顯增加，土地內(nèi)含水量也會(huì)隨之上升，濕陷性黃土變形問題會(huì)顯得更加嚴(yán)重。在對(duì)該問題實(shí)施處理時(shí)，可按照濕陷等級(jí)、濕陷厚度等采取相應(yīng)的措施，進(jìn)而高質(zhì)量完成地基處理任務(wù)。

2.3 素土擠密樁地基處理技術(shù)

2.3.1 定位放線 實(shí)施定位放線過程中，不僅需要運(yùn)用坐標(biāo)投測(cè)手段以及高程投測(cè)手段，確定施工控制點(diǎn)，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，同時(shí)還要展開樁位放線，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，確定樁位并在樁心位置釘入鐵釘，用白灰進(jìn)行標(biāo)記。

2.3.2 擠密樁成孔 首先，按照成孔路線規(guī)劃，對(duì)樁進(jìn)行編號(hào)。其次，根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)內(nèi)容，運(yùn)用成孔機(jī)械設(shè)備開展成孔操作，并在成孔桿頂端位置畫出設(shè)計(jì)樁深，確保成孔深度能夠與設(shè)計(jì)要求相符。最后，按照由外向內(nèi)原則，逐步實(shí)施隔排跳打處理，保證成孔質(zhì)量。

2.3.3 素土夯填 選用適合的強(qiáng)夯機(jī)實(shí)施夯實(shí)處理，并通過人工手段實(shí)施回填。因?yàn)榈鼗^為特殊，所以需要做好現(xiàn)場(chǎng)含水率檢測(cè)與控制，要在獲得明確數(shù)據(jù)后，對(duì)準(zhǔn)孔心展開2 次孔底夯實(shí)處理。之后用優(yōu)質(zhì)黃土進(jìn)行回填，并按照填入0.5 m3夯擊3 次的頻率，做好夯實(shí)處理，且在成樁后記錄成樁時(shí)間。

3 地基處理注意事項(xiàng)

一是在水利工程施工階段需要做好數(shù)據(jù)收集與處理，通過科學(xué)對(duì)比手段，在各項(xiàng)真實(shí)數(shù)據(jù)的支持下，開展處理技術(shù)選擇。施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)明確對(duì)比數(shù)據(jù)獲取與選擇，這是需要掌握的重點(diǎn)，所以要嚴(yán)格把控?cái)?shù)據(jù)采集以及對(duì)比分析等操作，為后續(xù)技術(shù)應(yīng)用提供可靠數(shù)據(jù)依據(jù)。

二是完成處理技術(shù)選擇之后，需要對(duì)地基處理過程展開詳細(xì)分析與規(guī)劃。應(yīng)對(duì)地基承載力、施工可能影響因素等展開綜合分析，確定施工可能存在干擾的外界因素，并及時(shí)對(duì)潛在問題展開預(yù)處理。同時(shí)，需要著重開展地基土壤熱化數(shù)據(jù)以及水平剪切力數(shù)據(jù)收集，保證整體施工方案設(shè)置的科學(xué)性。

三是施工階段開展地基處理技術(shù)應(yīng)用時(shí)，應(yīng)做好季節(jié)施工控制，對(duì)其深度進(jìn)行科學(xué)控制，以防因季節(jié)因素影響而使工程施工遭受直接阻礙。實(shí)施軟土地基處理時(shí)，需要按照季節(jié)規(guī)律科學(xué)開展施工規(guī)劃，避免因季節(jié)因素影響，導(dǎo)致地基處理無法達(dá)到預(yù)期效果。

四是做好實(shí)地勘測(cè)以及數(shù)據(jù)采集等一系列操作，明確該地區(qū)地形地貌具體情況，掌握各項(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。通過對(duì)專業(yè)數(shù)據(jù)分析技術(shù)的合理運(yùn)用，完成特殊軟土地基處理方案模擬，進(jìn)而通過反復(fù)對(duì)比、分析，選擇出最佳施工方案，達(dá)到施工各項(xiàng)要求。

4 結(jié)束語

軟土地基處理是水利工程施工重點(diǎn)，也是施工單位需要予以高度重視的內(nèi)容。在具體開展地基處理時(shí)，需要先做好工程施工環(huán)境以及其他條件的調(diào)查、分析，并按照分析結(jié)果科學(xué)開展處理技術(shù)篩選與組合，制定出針對(duì)性、有效性較為理想的地基處理方案，實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)地基處理技術(shù)的高質(zhì)量運(yùn)用，從而達(dá)到預(yù)期地基處理效果，為后續(xù)水利工程高水平施工打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。