淺談水利施工中軟土地基處理的方法

張志順

（杰信達(dá)建設(shè)發(fā)展集團(tuán)有限公司，寧夏 銀川 750000）

水利工程建設(shè)一般位于河流干道地區(qū)，在建設(shè)過程中總是會(huì)面對(duì)多種河床，尤其是對(duì)于水流沖擊而形成的河床，會(huì)形成軟土層，由于含水量較高，使其空氣體積變大，進(jìn)而導(dǎo)致軟土地基缺乏足夠的壓力，具有較高的壓縮空間，影響工程建設(shè)質(zhì)量。所以在建設(shè)水利工程過程中，務(wù)必要處理好軟土地基，通過應(yīng)用多元化的處理方法來(lái)提高地基穩(wěn)定性，滿足水利工程建設(shè)的實(shí)際需求，以此為水利工程的投入使用奠定良好基礎(chǔ)。除此之外，對(duì)軟土地基的處理也能夠保障水利工程的質(zhì)量，減少沉降等現(xiàn)象的發(fā)生。

一、科學(xué)處理軟土地基的重要性

軟土層本就較為疏松，具有獨(dú)特性，而且在軟土層中富含著不同的物質(zhì)，比如細(xì)沙等等，進(jìn)而使得軟土層的滲透性較低，難以滿足地基結(jié)構(gòu)構(gòu)建的需求。如若不及時(shí)處理軟土地基，則會(huì)影響工程建設(shè)的穩(wěn)定性，也會(huì)影響其排水功能，最終會(huì)影響到水利工程建設(shè)的進(jìn)度，甚至在建成后影響周圍地區(qū)人民的安全。軟土地基一般容易引發(fā)的危險(xiǎn)因素包括沉降、橋頭高等等，同時(shí)也會(huì)影響其實(shí)際使用周期，如果不能夠及時(shí)處理，這種情況則會(huì)影響周邊的正常生活，而水利工程建設(shè)的實(shí)際作用也難以得到發(fā)揮[1]。所以在建設(shè)水利工程過程中，工作人員務(wù)必要針對(duì)軟土地基采取恰當(dāng)?shù)奶幚矸绞剑ㄟ^對(duì)多項(xiàng)軟土地基處理技術(shù)的有效應(yīng)用，綜合水利工程建設(shè)地區(qū)的實(shí)際情況，合理優(yōu)化與完善當(dāng)下的水利工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，也要積極研發(fā)先進(jìn)的施工技術(shù)，提高軟土地基處理效果。

二、軟土地基特點(diǎn)

（一）強(qiáng)度及透水性差

軟土地基的整體結(jié)構(gòu)性能差，而且土質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散，難以承擔(dān)工程建設(shè)帶來(lái)的壓力，很容易導(dǎo)致水利工程出現(xiàn)變形或者坍塌的情況。而且軟土地基也會(huì)影響建筑的實(shí)際排水性能，同時(shí)也很容易導(dǎo)致其表面出現(xiàn)積水等現(xiàn)象。因此如果不及時(shí)處理軟土地基，這很容易造成工程坍塌等情況，進(jìn)而引發(fā)安全事故。

（二）高壓縮，沉降快

一般強(qiáng)度較低的土質(zhì)壓縮性較強(qiáng)，尤其是對(duì)于軟土層而言，其強(qiáng)度較低就會(huì)影響土質(zhì)的壓縮性。對(duì)于水利工程項(xiàng)目建設(shè)而言，涉及到的因素較為復(fù)雜，工程量較大，隨著工程的逐步建設(shè)，項(xiàng)目的整體體積也會(huì)相應(yīng)增加[2]。如若其強(qiáng)壓縮性難以得到控制，那么則難以保障地基的穩(wěn)定性，甚至?xí)黾榆浲恋鼗霈F(xiàn)塌陷的幾率，進(jìn)而導(dǎo)致工程質(zhì)量難以得到保障，水利工程也會(huì)出現(xiàn)沉降等情況。

（三）不均勻

軟土地基的最大特點(diǎn)之一就是不均勻，也正是由于這一特性很容易導(dǎo)致水利工程的施工難度增大，影響工程的建設(shè)效率。軟土地基是由不同物質(zhì)構(gòu)成，不同軟土土質(zhì)都有自己的獨(dú)特特點(diǎn)，而不同土質(zhì)的密度與體系之間都存在較大不同。所以在施工過程中需要明確區(qū)分各土質(zhì)之間的區(qū)別，如果未及時(shí)掌握土質(zhì)的特點(diǎn)，明確區(qū)分各土質(zhì)之間的差距，就很容易引發(fā)塌陷等問題，影響水利工程建設(shè)的質(zhì)量，也會(huì)影響最終工程建設(shè)進(jìn)度。

三、軟土地基造成的不良影響

在開展水利工程建設(shè)項(xiàng)目過程中，如果存在軟土地基，那么就要結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)情況，采取科學(xué)的方法來(lái)科學(xué)處理軟土地基，以此來(lái)保障地基的整體結(jié)構(gòu)，提高其穩(wěn)定性，否則會(huì)對(duì)工程建設(shè)進(jìn)度帶來(lái)不良影響，甚至?xí){到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。首先軟土地基很容易引發(fā)觸變性的問題，而究其原因主要是由于直接在軟土地基上開展施工，并未相應(yīng)添加壓力，那么就無(wú)法保證地基的穩(wěn)定性，而軟土層也會(huì)出現(xiàn)固態(tài)的現(xiàn)象。一旦軟土地基受到外界力的影響，就會(huì)有固態(tài)轉(zhuǎn)換為流動(dòng)狀態(tài)，從而影響地基穩(wěn)定。其次，透水性低的現(xiàn)象。由于軟土地其自身的透水性能力較差，所以在實(shí)際水利工程建設(shè)過程中，需要采取多種方法，花費(fèi)大量資金來(lái)排除軟土層中的水分。如果直接在軟土地基上構(gòu)建水利工程，那么工程會(huì)出現(xiàn)沉降的情況，影響其整體質(zhì)量。而軟土地基工程完成建設(shè)之后，沉降的情況與速度只增不減[3]。

四、水利施工中軟土地基的處理方法

（一）換填墊層法

軟土地基的穩(wěn)定性本就較差，而水利工程大多又建造在河床之上，在軟土地基的影響下，水利工程與河床之間的滑性就會(huì)增大，仿佛涂上潤(rùn)滑油般。因此，針對(duì)此種情況就可以直接清除掉存在的軟土層，并使用較為穩(wěn)固的泥沙及砂石來(lái)代替其位置，這也就是指換填墊層法。此種方法一般更適用于巖石較為豐富的山區(qū)，主要是由于此類地區(qū)的河流量較小，操作過程中受到的影響程度較低，又由于砂石土質(zhì)本就較為穩(wěn)定，所以在河床上所產(chǎn)生的軟土層也就較薄，在采取換填墊層法過程中所需要進(jìn)行的替換工作量也就會(huì)相應(yīng)減少。但如果在軟土層較厚的地區(qū)采用這種方法，則需要投入大量的人力成本及物力成本，所以針對(duì)這兩種情況要做好斟酌。通過此項(xiàng)技術(shù)的使用，能夠有效增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性以及壓力，進(jìn)而從根本減少發(fā)生沉降的情況，其排水功能也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。

（二）加筋法

加筋法與換填墊層法的操作方式大致相同，但在使用加筋法過程中，不需要將最底層的軟土層清除，只需要在軟土層內(nèi)加入聚合材料，以此來(lái)增強(qiáng)軟度層的承載能力，而聚合材料就是指“筋”。此種方法的主要含義就是在軟土層中加入筋骨，保障地基穩(wěn)定性，在具體操作中此種方法也較為便捷，并不需要花費(fèi)大量人力物力。但這種方法也更適用于軟土層較淺的地區(qū)，如果過厚的軟土層則無(wú)法使用這種方法。在具體使用這種方法時(shí)加入的鋼筋，一般就是指強(qiáng)度較大，韌性符合標(biāo)準(zhǔn)的金屬材料，同時(shí)在加固過程中可以適當(dāng)?shù)墓嘧⒙然}以及硅酸鈉溶液，通過其化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)硅化加固[4]。但此種方法所需要的成本投入較高，所以在正常處理軟土地基的情況下，一般水利工程建設(shè)單位并不會(huì)采用這種方法。

（三）樁基法

樁基法與換填墊層法對(duì)軟土層要求正相反，此種方法更適用于處理一些深層軟土層。其具體施工流程與建設(shè)高層建筑物之間存在相同之處，也就是在施工過程中常說(shuō)的“打地基”，在軟土層內(nèi)通過加入樁基來(lái)增強(qiáng)土層的承載力，而樁基可以直接深入到硬土層結(jié)構(gòu)之中，其整體穩(wěn)定性也就可想而知。而且這種方法在應(yīng)用過程中的整體施工效果高，能夠保障施工進(jìn)度，同時(shí)帶來(lái)的施工成本也更加合理，樁基的穩(wěn)定性也能夠有效增強(qiáng)地基質(zhì)量，所以在軟土地基中廣泛應(yīng)用。

（四）旋噴法

軟土層具有松軟、易變形的特點(diǎn)，在開展水利工程建設(shè)工作時(shí)難度較大，所以在處理此種土層時(shí)，則可以根據(jù)其特點(diǎn)選擇處理方法。首先可以直接攪拌軟土層，同時(shí)向其中加入能夠起到固化作用的漿液，以此讓其流入到軟土層的縫隙之中，比如水泥漿、聚氨酯類、硅酸鹽類都十分適合應(yīng)用到其中，能夠起到良好的固化作用[5]。與加筋法相比，此種方法還能夠使得地基更加堅(jiān)固、均勻密實(shí)，在完成攪拌后與高強(qiáng)度的復(fù)合材料性質(zhì)相同。同時(shí)在采用這種方法過程中，也可以結(jié)合軟土層的實(shí)際性質(zhì)加入不同的固化劑材料，適當(dāng)調(diào)整攪拌速度，進(jìn)而形成不同綜合性能的復(fù)合材料。所以這種方法在處理軟土地基時(shí)具有較強(qiáng)的適用性，無(wú)論是淤泥量較大的土質(zhì)，還是粉土、黃土、沙土等各種形態(tài)的軟土都能夠有效發(fā)揮出固化的效果，但對(duì)于泥炭土類含有機(jī)成分較高的土質(zhì)而言，其最終夯實(shí)效果有限。

（五）加壓強(qiáng)夯法

加壓強(qiáng)夯法也就是指利用壓路機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備對(duì)軟土地及進(jìn)行強(qiáng)行壓實(shí)，在具體操作過程中，也會(huì)使用夯錘通過自由落體運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的壓力來(lái)完成夯實(shí)作業(yè)。除此之外，也有使用氣壓來(lái)夯實(shí)軟土地基的真空加壓法，具體操作流程就是在軟土層中添加垂直排水通道以及沙墊層，從而增強(qiáng)軟土層的排水效果及透氣性能，而后在軟土層上覆蓋一層不透氣的封膜，通過排水管來(lái)進(jìn)行抽氣與抽水作業(yè)，使得砂漿與砂墊層之間能夠始終處于負(fù)氣壓的情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)磚頭層的加工。

（六）預(yù)壓砂井法

由于采取各種加固法之間并沒有明顯的界限區(qū)分，所以也在加固過程中所獲得的實(shí)際效果都存在一定的差距。比如加壓法，雖然能夠排出軟土地基中的水及氣體，其抗壓效果也能夠得到有效增強(qiáng)，但只有同時(shí)使用加筋法才能夠增強(qiáng)抗形變能力，所以在具體處理軟土地基過程中，一般會(huì)采用多種方法符合施工的模式。尤其是對(duì)于大型水利工程而言，會(huì)使用由多種加固方式復(fù)合而成的預(yù)壓砂井法，具體操作流程包括：首先，應(yīng)當(dāng)清理干凈軟土層，去掉其中存在的雜物，而后在軟土層上鋪設(shè)砂墊層，此步驟與使用換填墊層法之間有著相同之處。其次，在軟土地基中加入能夠增強(qiáng)其排水效果的空氣材料，例如塑料排水管、塑料插管等等。最后，在砂墊層上鋪設(shè)好一層密封膜，然后使用真空泵的功能來(lái)抽取軟土層中的氣體，從而加快軟土凝固，提升土壤的凝結(jié)度。與此同時(shí)，也可以在其中加入具有良好固化效果的復(fù)合材料，或者進(jìn)行重力加壓作業(yè)，以此來(lái)提高軟土夯實(shí)度，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。總而言之，使用預(yù)壓砂井法能夠結(jié)合多種加固方式完成軟土地基加固作業(yè)，最終加固后的地基綜合性能十分良好，因此要掌握多元化的加固方式，通過結(jié)合使用來(lái)獲取最佳加固效果。

五、水利施工中處理軟土地基的注意事項(xiàng)

（一）施工前準(zhǔn)備工作

在開展水工程項(xiàng)目建設(shè)前，首先要對(duì)軟土層進(jìn)行深入研究，通過成分檢測(cè)等多項(xiàng)工作來(lái)制定完善的處理方案，也要做好成本控制工作，把控資金投入。同時(shí)也可以及時(shí)監(jiān)測(cè)周圍的水文環(huán)境，作出準(zhǔn)確勘測(cè)，確保各項(xiàng)因素滿足條件后才可進(jìn)行后續(xù)施工[6]。而對(duì)于各項(xiàng)應(yīng)用到的施工設(shè)備而言，在具體施工前也要針對(duì)各個(gè)施工設(shè)備做好檢修工作，同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)施工材料運(yùn)輸?shù)墓芾硪约笆┕がF(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督。施工前準(zhǔn)備工作影響著后期工程項(xiàng)目建設(shè)的綜合質(zhì)量，只有確保施工設(shè)備與施工材料符合施工需求后，才能夠提高工程建設(shè)的整體質(zhì)量，同時(shí)也要做好場(chǎng)地清理工作，將雜物清除現(xiàn)場(chǎng)，以此來(lái)保障水利工程施工進(jìn)度。

（二）檢測(cè)方法有效應(yīng)用

只有確保軟土地基及接受處理后的綜合質(zhì)量滿足使用要求，才能夠保障水工程項(xiàng)目的最終質(zhì)量，因此在完成軟土地基處理工作后，需要通過科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法來(lái)檢測(cè)軟土層的壓力及拉力，同時(shí)也要針對(duì)其腐蝕情況做好實(shí)驗(yàn)。即使軟土地基夯實(shí)方案采用的是已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)的方案，但實(shí)際效果也會(huì)受到不同軟土地基成分的影響，而具體操作中的各步驟也存在著一定差異，進(jìn)而會(huì)影響最終夯實(shí)效果。所以為了確保軟土地基符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，就應(yīng)當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行檢查。

（三）記錄歸檔相關(guān)信息

在處理軟土地基時(shí)會(huì)生成相應(yīng)的檔案資料，同時(shí)在監(jiān)督施工過程中也需要對(duì)其流程進(jìn)行記錄，所以在開展水利工程建設(shè)過程中，在處理軟土地基環(huán)節(jié)也應(yīng)當(dāng)做好歸檔，以此為后續(xù)其他項(xiàng)目施工提供寶貴經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源的有效共享。而其他土質(zhì)條件大致相同的工程也能夠借鑒此方案，進(jìn)而保證水利工程建設(shè)的整體質(zhì)量，提高其建設(shè)效率。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于水利工程項(xiàng)目而言，處理好軟土地基是其建設(shè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，當(dāng)軟土地基穩(wěn)定性及質(zhì)量符合施工標(biāo)準(zhǔn)后，才能夠確保水利工程建設(shè)的有序開展。所以在處理軟土地基時(shí)，應(yīng)當(dāng)合理考慮軟土地基的處理方法，同時(shí)也要綜合考慮需要投入的經(jīng)濟(jì)成本，做好施工前準(zhǔn)備數(shù)據(jù)分析工作。也可以借鑒其他水利工程項(xiàng)目的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況完善地基處理方法，從而提高水利工程質(zhì)量。