水利施工中的軟土地基處理技術(shù)研究

張海寧

（河北納川建設(shè)工程有限公司，河北邢臺 054000）

近年來，人們逐漸重視水利工程施工技術(shù)研究工作，在水利工程施工過程中，基礎(chǔ)施工內(nèi)容為地基處理，地基處理技術(shù)的有效應(yīng)用，可提高水利工程的整體施工質(zhì)量。當前，在對水利工程地基處理技術(shù)進行分析的過程中，需要掌握水利施工中軟土地基處理技術(shù)的各項要點，并做好充足的準備工作，保證軟土地基處理施工質(zhì)量，為水利工程后續(xù)施工奠定堅實基礎(chǔ)，推動我國水利工程建設(shè)的發(fā)展。

1 軟土地基概述

軟土地基指軟弱土層，這種土層會影響工程的施工質(zhì)量。軟土地基的孔隙比普通泥土的孔隙更大，含水量相對較高，易導(dǎo)致泥土內(nèi)的顆粒出現(xiàn)膠結(jié)問題，無法進行夯實。軟土地的壓縮性較強，若未對軟土地基進行有效處理，會降低地基的承載力、強度，影響后續(xù)工程建設(shè)進度和建設(shè)質(zhì)量。

（1）靈敏度相對較高。

軟土地基的高靈敏度主要表現(xiàn)為初變性較強，振動原狀軟土?xí)茐能浲两Y(jié)構(gòu)，降低軟土強度降，導(dǎo)致軟土成為稀釋狀，出現(xiàn)沉降、側(cè)向滑動、基底面?zhèn)认驍D出等問題。

（2）具有較低的透水性。

軟土的抗剪強度為20 MPa以下，透水性相對較低。在軟土地基處理過程中，其地基排水工作難度相對較大，地基內(nèi)的孔隙水壓力相對較高，易導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降問題，且會延長建筑物的沉降時間。

（3）孔隙比相對較高。

軟土地基的孔隙比重塑土孔隙高約20%～40%，導(dǎo)致在地基上施工時土質(zhì)緩慢沉積過程較長，土質(zhì)內(nèi)的顆粒接觸點易形成膠結(jié)，缺乏與重塑土類似的壓密步驟，影響軟土地基的承載力。

（4）軟土地基的壓縮性相對較高。

軟土壓縮曲線具有一定特色，初始階段為平緩，壓力超過某一值時，出現(xiàn)陡降段后將趨于平緩，再出現(xiàn)另一個陡降段。經(jīng)過一定壓力區(qū)間后，軟土土樣的壓力曲線斜率將呈現(xiàn)較明顯的突變到漸變特點[1]。

2 軟土地基處理技術(shù)

2.1 換土墊層處理技術(shù)

換土墊層法是水利工程軟土地基處理過程中較常用的處理技術(shù)，可在軟土層厚度較薄的情況下進行應(yīng)用。換土墊層法可利用灰土、粗砂、沙壤土、水泥土等，通過換填技術(shù)對軟土層進行有效處理。在開展換土施工過程中，須對需要進行施工的土層進行壓實處理，確保地基具有良好的持力，以改變原有軟土層承載力較差的問題，提高地基穩(wěn)定性、抗變形能力。

在應(yīng)用換土墊層處理技術(shù)過程中，應(yīng)先徹底清除基礎(chǔ)底面區(qū)域內(nèi)的軟土與不良土，利用強度較高、抗侵蝕性強、質(zhì)地堅硬、壓縮性較小、性能穩(wěn)定的沙礫、碎石、灰土、素土、礦渣、煤渣等材料進行分層填充。與此同時，應(yīng)利用機械設(shè)備或人工對填充材料進行夯實，增加填充密度，以形成牢固性、強度更高的人工地基。換土墊層法可有效擴散地基的基底壓力，降低地基出現(xiàn)沉降的可能性，提高地基承載力，且可加速軟土排水，消除膨脹土存在的脹縮問題，在軟土淺層地基處理中的應(yīng)用相對普遍[2]。

2.2 樁基處理技術(shù)

樁基處理技術(shù)一般應(yīng)用在淤土層較厚、無法進行大面積處理區(qū)域，樁基處理技術(shù)包括砂石樁、水泥土攪拌樁、木樁等。隨著建筑行業(yè)施工技術(shù)的不斷發(fā)展，鋼筋混凝土預(yù)制樁成為當前水利工程軟土地基處理過程中應(yīng)用較普遍的方法。這種樁基利用人工或機械成孔，可在軟土地基內(nèi)灌入混凝土，混凝土放熱、離子交換作用可有效改善樁基周圍軟土的性能，以形成具有較強承載力的復(fù)合型混凝土樁地基，可降低地基出現(xiàn)沉降的可能性，提高地基的承載力。樁基處理技術(shù)速度相對較快，成本投入較低，可確保地基處理質(zhì)量。鋼筋混凝土預(yù)制樁有利于抵抗水閘水壓產(chǎn)生的水平荷載作用力，具有一定的水平穩(wěn)定性。

2.3 旋噴注漿處理技術(shù)

旋噴注漿法在實際應(yīng)用中，需要利用化學(xué)手段、液壓、氣壓，將可同化的漿液注入建筑物、地基的縫隙處，通過提升旋噴、頂噴進行施工。利用噴射漿液達到構(gòu)造人工復(fù)合地基的目的。這種施工方法可有效控制地基沉降，不斷提高地基的整體承載力。

在旋噴注漿法施工中可選擇黏土、水泥漿、黏土漿等材料，聚氨酯類、硅酸鹽類等化學(xué)漿材也是旋噴注漿法常用的漿液。旋噴注漿法一般運用在黏性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、粉土、沙土、人工填土等軟土地基的處理過程中。如果地基土層內(nèi)存在大塊石或土層的有機質(zhì)含量相對較高，在使用旋噴注漿法前，應(yīng)確定其適用性，以充分發(fā)揮旋噴注漿法的應(yīng)用價值。

2.4 加筋處理技術(shù)

加筋法在實際操作中可利用抗侵蝕能力強的金屬板條、土工格柵、土工織物等，并將其埋置在地基土層內(nèi)，利用土層的顆粒拉筋、位移產(chǎn)生的摩擦力，確保加筋材料與土層可緊密結(jié)合，形成整體地基。加筋處理技術(shù)利用受拉作用，可有效調(diào)整地基底層的應(yīng)力分布情況，降低地基出現(xiàn)側(cè)向位移的可能性，有效控制地基變形、沉降，增強地基土層的穩(wěn)定性，提高土層的整體強度、承載力。

2.5 加載預(yù)壓處理技術(shù)

在工程建設(shè)前，須在預(yù)壓負載作用下開展壓密作業(yè)，可使地基土層發(fā)生改變，以提高地基土層的整體強度。拆卸液壓負載后，再開展工程建設(shè)，可有效防止地基出現(xiàn)變形位移等情況。加載預(yù)壓技術(shù)在軟土地基處理過程中，如果地基土層本身的滲透性較小，為了縮短土體排水距離，加速土體排水固結(jié)，可在土層內(nèi)挖射豎向排水通道，利用塑料排水板、袋裝砂井等方式加快排水速度。

一般加載預(yù)壓法適合應(yīng)用在泥炭土、雜填土、充填土、軟黏土等地基土層中。選擇墊層材料選擇時，可選擇滲透系數(shù)相對較大、級配良好、含水量相對較小的中粗砂。與此同時，豎向排水通道砂井法應(yīng)使用相同的粗砂，以保證豎向排水通道沙井法的應(yīng)用效果。

3 提高軟土地基處理質(zhì)量的措施

在水利工程施工過程中，須利用先進的施工技術(shù)對軟土地基進行有效處理，提高軟土地基的強度、承載力，保證后續(xù)水利工程施工順利進行。一般情況下，需要全面掌握先進的技術(shù)、施工理念，提高水利工程質(zhì)量、承載能力。

（1）控制地基承載力。

水利工程施工過程中，應(yīng)嚴格控制不同階段的地基承載力，充分利用軟土地基處理技術(shù)，提高地基承載力，制定科學(xué)合理的軟土地基處理方案。在對相關(guān)資料和信息進行調(diào)查和檢測時，應(yīng)全面掌握土壤熱化現(xiàn)象、水平剪切力等因素，并利用計算機軟件，保證計算結(jié)果的準確性、可靠性。與此同時，工作人員須加強數(shù)據(jù)分析工作，以采取具有針對性的措施開展軟土地基的施工作業(yè)，不斷提高軟土地基的處理質(zhì)量。

（2）合理利用深層攪拌樁技術(shù)。

水利工程的規(guī)模相對較大，施工時間較長，在對軟土地基進行處理時，需要根據(jù)季節(jié)變化的具體情況，分析氣候條件、天氣因素對地基產(chǎn)生的各種影響。在冬季進行施工時，難以開展有效施工作業(yè)，應(yīng)利用深層攪拌樁技術(shù)，提升施工質(zhì)量與效率。

（3）開展勘查測量作業(yè)。

在水利工程施工前，應(yīng)開展全面、詳細的勘察、測量工作，以充分保證施工資料、信息的準確性、全面性。在對各項勘查和測量數(shù)據(jù)進行分析時，須對不同環(huán)節(jié)的特征和性質(zhì)進行全面分析，保證分析結(jié)果的科學(xué)性、有效性。在此基礎(chǔ)上，開展軟土地基處理工作，可提高地基處理效率，保證地基處理質(zhì)量。與此同時，未獲取充分的調(diào)查數(shù)據(jù)前，不可隨意制定軟土地基處理方案，避免在后續(xù)施工中處理方案與實際情況存在較大偏差，影響施工進度，導(dǎo)致軟土地基處理質(zhì)量不達標，無法保障水利工程后續(xù)施工的安全性、穩(wěn)定性。

（4）應(yīng)重視對軟土地基土質(zhì)試驗工作。

在地基處理之前，須對基地土質(zhì)進行嚴格試驗，并完成相關(guān)數(shù)據(jù)采集作業(yè)。在實際施工中，應(yīng)嚴格按照獲取的數(shù)據(jù)，制定地基處理方案。利用深層水泥攪拌樁進行地基處理，可充分發(fā)揮基底土質(zhì)試驗數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值，不斷提高水利設(shè)施的整體施工質(zhì)量[3]。

4 結(jié)語

在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的背景下，應(yīng)充分重視水利工程建設(shè)工作，保護生態(tài)環(huán)境、維護社會和諧。水利工程的規(guī)模較大，施工時間相對較長，在實際施工中各項技術(shù)存在較多的影響因素，如環(huán)境變化、季節(jié)變化等均會影響施工技術(shù)效果。為了提高水利工程的施工質(zhì)量，應(yīng)加強對軟土地基處理技術(shù)分析力度，并探究對施工技術(shù)要點，根據(jù)當前較常用的軟土地基處理技術(shù)，綜合分析水利工程項目的具體建設(shè)需求，并科學(xué)選擇軟土地基處理技術(shù)。同時，應(yīng)加強軟土地基施工過程中各環(huán)節(jié)的控制工作，有效應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)，提高地基的承載力、強度，保證水利工程建設(shè)工作順利進行。