水利施工中的軟土地基施工技術(shù)要點(diǎn)探析

田凈

摘要：水利工程是一項(xiàng)造福民生的工程，兼具灌溉、防洪、發(fā)電等多種功能，并且一些著名的水利工程能夠經(jīng)歷多年而保持正常的功能，促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水利工程在社會(huì)發(fā)展中的地位日漸凸顯，并且其建設(shè)質(zhì)量要求也不斷提高。但時(shí)，水利工程一般建設(shè)在工程地質(zhì)為軟土基的地區(qū)，而且建設(shè)所面臨的環(huán)境也相當(dāng)復(fù)雜，如何處理水利工程軟土基，是水利工程建設(shè)的重點(diǎn)和基本前提，決定了水利工程建的整體質(zhì)量。本文以某水利工程建設(shè)為例，詳細(xì)分析了軟土基建設(shè)的基本特征和危害，并對(duì)工程所采用的軟土基施工技術(shù)進(jìn)行分析，討論其施工要點(diǎn)，以保證水利施工能夠順利進(jìn)行，并提高建設(shè)質(zhì)量，保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全。

關(guān)鍵詞：水利工程;軟土地基;施工技術(shù);

1工程概況

本次水利工程位于中部長(zhǎng)江流域省份，在一期工程基礎(chǔ)進(jìn)行擴(kuò)建，擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)排水量為20m3/s。工程設(shè)計(jì)安裝5臺(tái)裝機(jī)容量5X330KW的大型軸流泵，工程建筑包含前池、引水渠、站身、過路閘、防洪閘以及變電站等。本工程站址選擇在長(zhǎng)江漫灘區(qū)域，屬于軟土基地質(zhì)，其主要的地質(zhì)參數(shù)如下表1所示。

2軟土地基的特征及危害

2.1 軟土地基的具體特征

根據(jù)地勘報(bào)告結(jié)果可知，軟土基在空隙率方面要大于一般泥土，并且含水量非常高，使得泥土壓實(shí)結(jié)構(gòu)不足，出現(xiàn)膠連凝結(jié)情況，即出現(xiàn)土壤空隙率過大的問題。不僅如此，軟土基透水性能很差，其垂直方向滲透速率僅僅為10cm/s，因此，導(dǎo)致水壓力過大，使得地質(zhì)沉降系數(shù)也增大，進(jìn)而出現(xiàn)不均勻沉降問題。

軟土基具有特殊的結(jié)構(gòu)特征，其靈敏度較高，一旦采用震動(dòng)工藝來處理，會(huì)直接導(dǎo)致軟土基結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)破壞，若處理過度，會(huì)導(dǎo)致軟土基稀爛問題。所以在實(shí)際建設(shè)中，軟土還會(huì)存在側(cè)面排擠等，并且在壓縮初級(jí)階段，其壓縮曲線非常平緩，但若是超過軟土基所能承受的極限，則軟土基下降速率突變，壓縮曲線有突變向漸變轉(zhuǎn)化，并具有高強(qiáng)度壓縮性。

2.2軟土地基的危害

軟土基危害巨大，工程建設(shè)不提前處理好軟土基問題，則必然會(huì)導(dǎo)致軟土基出現(xiàn)不均勻沉降問題，并且工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性下降，最終導(dǎo)致基坑漏水、管涌等，對(duì)工程質(zhì)量帶來嚴(yán)重的隱患，給人民生命質(zhì)量造成損失。另外，軟土地基還存在不可預(yù)見性，處理不當(dāng)會(huì)給上次建筑帶來不可預(yù)料的影響，甚至?xí)?dǎo)致建筑物坍塌和結(jié)構(gòu)撕裂等。

3水利施工中的軟土地基施工技術(shù)要點(diǎn)分析

3.1排水預(yù)壓技術(shù)要點(diǎn)分析

根據(jù)前文所述，該水利工程軟土基處于長(zhǎng)江漫灘區(qū)域，含水量較高，并且含水量超過30%的軟土層基本上按照淤泥層。因此，在工程建設(shè)之前，首先要處理軟土基中的水分，增強(qiáng)軟土基強(qiáng)度。而考慮到本工程特點(diǎn)，采用排水預(yù)壓法進(jìn)行施工，先盡可能改善軟基排水情況，提升基礎(chǔ)強(qiáng)度，初步進(jìn)行固結(jié)和壓縮。實(shí)施排水預(yù)壓技術(shù)，需要注意以下幾點(diǎn)：

（1）墊層處理。墊層處理是最基礎(chǔ)的操作，必須要采用高強(qiáng)度的土工布，一般使用較多的是層復(fù)合型土工布，這種土工布具有過濾水分功能;砂墊層要控制粗砂中的含泥量在5%以下，砂墊層厚度不宜超過2m。另外，還要控制粗砂墊層中有機(jī)質(zhì)含量，不得超過1%。（2）排水板設(shè)置。排水板要使用最新的復(fù)合塑料材料，特別是豎直方向排水系統(tǒng)上的排水板，要根據(jù)實(shí)際淤泥厚度設(shè)置尺寸，具體見表1地質(zhì)參數(shù)。排水板設(shè)置要注意在砂墊層頂面上施工，并且保證排水板貫穿淤泥層，呈現(xiàn)三角形狀，三角形邊長(zhǎng)尺寸要以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整，但是一般控制在1m較為合適。（3）設(shè)置水平排水系統(tǒng)。水平排水系統(tǒng)主要由集水井、盲溝以及砂墊層構(gòu)成。其中，砂墊層以厚度和間距與前文墊層處理有所差別，排水系統(tǒng)砂墊層材料為中粗砂，厚度一般為1～2m，縱橫間距為40m左右，并且盲溝的坡度不得低于2%，同時(shí)溝壁還要采用反濾層和隔滲層。考慮到施工實(shí)際情況，反濾層可以采用滲水土工織物，隔滲層采用土工薄膜，能夠滿足施工要求。（4）堆載預(yù)壓時(shí)間。堆載預(yù)壓是排水預(yù)壓技術(shù)的關(guān)鍵操作，要保證堆載高度和堆載時(shí)間，一般堆載高度要大于墊層高度，此工程墊層約為2m，則堆載高度要大于2m，但不宜超過3m，預(yù)壓時(shí)間要根據(jù)工程確定，并且大于180天。

3.2換土墊層技術(shù)要點(diǎn)分析

對(duì)于軟土基難以承載上層建筑荷載要求時(shí)，還可以采用換土墊層技術(shù)處理軟土基。本次工程地形復(fù)雜，需要結(jié)合使用不同的軟土基處理技術(shù)，以滿足現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境需求。換土墊層法主要是替換掉原本承載力不足的土層，以滿足后續(xù)施工要求，本工程是一期擴(kuò)建，其控制閘地基為軟弱土層，并且區(qū)域內(nèi)換土非常方便，屈才容易，不需要特殊設(shè)備即可完成換土，所以該建筑地基采用換土墊層法處理軟土基。在施工中要注意以下幾點(diǎn)：

（1）嚴(yán)控土料。換土的土料要控制土壤粒徑，不得超過15mm，同時(shí)土壤有機(jī)質(zhì)含量要低于5%。（2）確認(rèn)最佳施工參數(shù)。換土墊層需要滿足施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，所以首先要通過試驗(yàn)來確認(rèn)最佳的含水率和干密度。（3）控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)質(zhì)量。第一，驗(yàn)槽要根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到條件后再開始鋪土，并且在碾壓土層之前，要保證土料的含水率最佳;第二，鋪土厚度要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確定厚度;第三，換土墊層分段施工要考慮兩層之間的縫距，接縫地方要壓實(shí)，并且控制縫距500mm;第四，抽樣檢測(cè)要選好抽樣點(diǎn)，宜采用環(huán)刀法，取樣深度在每層表面下 2/3處，取樣數(shù)量為每100平米3個(gè)點(diǎn)。

3.3拋石擠淤技術(shù)要點(diǎn)分析

根據(jù)表1中的工程質(zhì)地情況，在工程范圍內(nèi)，還存在流塑狀態(tài)基層，所以需要輔助使用拋石擠淤法來處理淤泥質(zhì)軟土基，泵站建筑正是位于淤泥質(zhì)范圍，通過拋石擠淤來達(dá)到工程施工的目的。該方法操作簡(jiǎn)單，技術(shù)要求較低，但是同樣要按照施工方案開展，需要注意以下幾點(diǎn)：（1）石料尺寸要滿足要求，最小尺寸不宜低于30cm，并且石料要采用不宜風(fēng)化的材料;（2）拋石方向需要根據(jù)地形確認(rèn)，當(dāng)軟土基下臥底層橫坡平坦時(shí)，則可以從中間向兩側(cè)拋石，當(dāng)橫坡坡度大于1：10時(shí)，則需要從高向低拋石，完成之后再鋪設(shè)反濾層。

4結(jié)論

軟土基是水利工程建設(shè)不可避免的問題，處理軟土基是水利工程最重

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