水利施工中軟土地基處理技術(shù)

李西忠

水發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司 山東濱州 256600

水利工程建設(shè)中涉及諸多內(nèi)容，其中首要的就是地基結(jié)構(gòu)，水利工程規(guī)模越大，對(duì)地基的要求越高，但由于水利工程選址的特殊性，大部分的工程項(xiàng)目都會(huì)遇上軟土地基，若不能對(duì)軟土地基進(jìn)行恰當(dāng)?shù)靥幚恚瑫?huì)因?yàn)椴痪鶆虺两档葐?wèn)題造成極為嚴(yán)重的安全事故。因此，施工單位一定要結(jié)合施工實(shí)況對(duì)軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行靈活運(yùn)用，提高軟土地基建設(shè)質(zhì)量，降低水利工程施工進(jìn)程中的風(fēng)險(xiǎn)，以此確保工程后續(xù)施工的有效開(kāi)展[1]。

1 軟土地基的基本特征

1.1 觸變性

軟土地基是我國(guó)在開(kāi)展水利項(xiàng)目實(shí)施時(shí)所面臨的重要問(wèn)題，其自身具有較為明顯的觸變性。主要體現(xiàn)為，軟土地基是絮凝狀的固態(tài)物質(zhì)，由沉積物形成的固態(tài)物質(zhì)具有較高的靈敏性。雖然軟土地基具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但在其靈敏性的作用下，在作為地基使用時(shí)，如果對(duì)其施加過(guò)大的外力，便會(huì)導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破壞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響地基在項(xiàng)目中發(fā)揮的功能作用。

1.2 孔隙較大

軟土地基的另一個(gè)顯著特征為孔隙大。孔隙產(chǎn)生的主要原因?yàn)檐浲恋鼗械乃枯^高，因此構(gòu)成軟土地基的顆粒間，會(huì)由于水分而產(chǎn)生一定的膠結(jié)，這也為軟土地基的壓實(shí)性能形成了較大的阻礙。該特征會(huì)導(dǎo)致在具體實(shí)施水利項(xiàng)目時(shí)，應(yīng)用軟土地基需投入更多的人力和資金成本，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的壓實(shí)處理才可使用，但這個(gè)過(guò)程也會(huì)由于軟土地基的觸變性特征而出現(xiàn)沉降現(xiàn)象[2]。

2 水利施工中軟土地基處理技術(shù)

2.1 排水固結(jié)法

水利工程出現(xiàn)沉降的頻率很高，而此種技術(shù)可以改善軟土地基穩(wěn)定性不足問(wèn)題，緩解地基的快速沉降，對(duì)于含水量較大的軟土地基應(yīng)用此種方法可以取得非常明顯的效果。該技術(shù)的關(guān)鍵在于排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)，鑒于加壓方式的多樣性又可分為真空預(yù)壓法和超載預(yù)壓法、降水預(yù)壓法等，但都是根據(jù)軟土地基的透水性差原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的排水。第一種加壓方式較為常見(jiàn)，通過(guò)在軟土地基表層鋪上一層砂墊層，并埋設(shè)排水管道，用封閉薄膜使其與大氣隔絕，再利用真空抽氣裝置形成真空地帶，進(jìn)而提升地基承載性能；第二種方式處理軟土地基時(shí)的效果顯著，但超載預(yù)壓閥值不好控制；第三種方法與真空預(yù)壓的薄膜覆蓋相似，還要在軟黏土上設(shè)置砂井、塑料排水，具體要根據(jù)工程實(shí)際情況和處理要求、經(jīng)濟(jì)性等原則綜合考慮。

2.2 化學(xué)固結(jié)法

該法的施工投入更多，但處理效果更為突出，一般在其他簡(jiǎn)便經(jīng)濟(jì)性的處理方案沒(méi)有取得理想的效果后會(huì)使用這一方法進(jìn)行完善，尤其在新型材料不斷出現(xiàn)并使用的情況下，將其用于填充改造軟土地基，可以明顯加強(qiáng)地基穩(wěn)定性。具體有高壓噴漿法、深層攪拌法、灌漿法等，都是通過(guò)使用針對(duì)性強(qiáng)的化學(xué)材料進(jìn)行軟土硬化處理，深層攪拌法是將固化劑融入原土地基中，高壓噴射注漿法的原理和灌漿法比較相同分別通過(guò)高壓氣流和氣壓、液壓將漿液注入裂縫中填充，以提升軟土地基的承載能力和硬度，明顯減少軟土地基沉降問(wèn)題，確保水利施工工程的整體質(zhì)量[3]。

2.3 灌漿處理法

這一方式應(yīng)用最為普遍，根據(jù)灌漿方式可分為滲入型注漿、劈裂灌漿、硅化注漿法、水泥攪拌法，滲入型注漿法比較適合縫隙較多的軟土地基，能保證原有的結(jié)構(gòu)不受破壞，劈裂灌漿很難在受力之后保證原來(lái)的結(jié)構(gòu)，灌漿范圍需擴(kuò)大，硅化注漿法通過(guò)注入硅酸鈉為主的混合溶液到地基底部結(jié)構(gòu)凝固形成結(jié)石，提升軟土地基的強(qiáng)度、密實(shí)性以及其實(shí)際的承載力，水泥攪拌法是當(dāng)前水利工程中最常見(jiàn)的一種地基處理方式，以水泥泥漿作為主要的材料，對(duì)軟土與固化成分進(jìn)行攪拌，使水泥泥漿與軟土生成反應(yīng)，利用固化后的水泥排除軟土層中的水分，對(duì)軟土結(jié)構(gòu)的使用性能進(jìn)行改善，提高其穩(wěn)定性和受壓力，從而提升水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的耐久性、安全性。為了確保灌漿法處理效果良好，首先要做好前期勘察工作，并合理選擇固化劑，調(diào)配好漿液，其次要選擇恰當(dāng)?shù)淖{方式，嚴(yán)格控制灌漿壓力和單次注漿量，確保填充均勻密實(shí)，突顯固化能力，以達(dá)到對(duì)軟土地基物理性質(zhì)進(jìn)行有效改善的目的。

2.4 換填處理法

換填法操作比較簡(jiǎn)單，技術(shù)性不強(qiáng)，處理成本也較低，往往適用于軟土地層較為稀薄的情況，主要是利用綜合強(qiáng)度較高的素土、砂石等材料來(lái)替換掉原軟土地基中的表層中粉質(zhì)粘土等，進(jìn)而提升該地塊的地基強(qiáng)度。其處理關(guān)鍵點(diǎn)在于換填材料的選擇和填層的敷設(shè)處理，回填土要選擇一些較強(qiáng)透水性、壓密性的材料，考慮到施工成本，最好可以就地取材，用最為常見(jiàn)的沙土、灰土與水泥來(lái)更換。其次是分層壓實(shí)施工質(zhì)量管理，要控制好單次填料的厚度，選擇合適的碾壓機(jī)械進(jìn)行壓實(shí)，并及時(shí)檢驗(yàn)壓實(shí)度和平整度，根據(jù)要求做好地基的夯實(shí)處理，確保每一層換填壓實(shí)質(zhì)量合格，能夠在地基上形成一個(gè)較好的持力層，以此來(lái)提升原區(qū)域地基結(jié)構(gòu)的綜合強(qiáng)度。最后為避免出現(xiàn)空隙性和凍脹土等隱患問(wèn)題，要排除坑中積水、浮土等雜質(zhì)，做好排水處理，防止軟土地基凍傷。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)的迅速發(fā)展，軟土地基處理成為水利工程建設(shè)中亟待解決的問(wèn)題。地基決定上部建筑物的安全，因此在實(shí)際應(yīng)用中要因地制宜，對(duì)具體的地基問(wèn)題進(jìn)行具體分析，綜合考慮地質(zhì)條件、經(jīng)濟(jì)效益、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和要求，不拘泥于某一種單一的方法，揚(yáng)長(zhǎng)避短，選用最經(jīng)濟(jì)實(shí)用的處理方法。在總結(jié)積累現(xiàn)行軟土地基處理方法和技術(shù)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)之上，持續(xù)探索軟土地基加固新技術(shù)、新方法，為實(shí)際水利工程建設(shè)中遇到的軟基處理難題提供借鑒和參考。