水利施工中軟土地基處理技術(shù)的探討

劉麗

（遼寧恒泰水利工程有限公司，遼寧 沈陽 110000）

引言：水利工程項目通常的建設(shè)位置在河流等濕度較高的區(qū)域，因此軟土地基便是較為明顯的項目實施特征。由于軟土地基的承載能力較低，同時水含量較高，因此會存在孔隙，如果使用的技術(shù)不合理，便會導(dǎo)致地面發(fā)生變形情況，大幅降低項目的安全性。因此在實施水利項目時，可側(cè)重使用加固處理相關(guān)技術(shù)，從而為后續(xù)興建水利工程奠定堅實的基礎(chǔ)。

一、軟土地基概述

所謂的軟土地基是指土壤中的水含量較高、存在的孔隙較大，且壓縮特征較為明顯，其自身的承載能力較低的地基土壤。該類型的土壤含有大量的淤泥，同時具有少量的腐殖物質(zhì)。當前，為了全面提升人類的生存條件和質(zhì)量，水利工程項目的數(shù)量也越來越多。在具體實施水利項目時，會經(jīng)常遇到軟土地基的問題。該類地基會對工程實施質(zhì)量和安全性產(chǎn)生較為直接的負面影響，因此選擇適合的地基處理方式，保證工程達到預(yù)期的質(zhì)量和效果便顯得尤為重要。軟土地基的性質(zhì)較為特殊，因此對施工的技術(shù)水平也提出了更高的要求。由于不同施工項目的水利條件及具體實施的復(fù)雜性均存在一定的差異，這也為處理軟土地基形成了更大的難度。在具體選擇處理措施時，技術(shù)人員先針對軟土的特點進行深入的調(diào)查和研究，細致總結(jié)施工現(xiàn)象的各類條件，以此為參考制定相應(yīng)的施工計劃，使用科學的施工方式完成理想的軟土地基處理效果。對軟土的有效處理不但能夠有效保證水利項目的最終實施質(zhì)量，同時還能提升施工人員的安全系數(shù)。技術(shù)人員應(yīng)提前對施工過程中可能產(chǎn)生的各類問題進行全面的預(yù)估，并制定相應(yīng)的處理方案，以此在保障工程安全實施的前提下提升項目的經(jīng)濟價值。

二、水利施工中軟土地基的特點與危害

（一）透水性差

對于水利工程來說，其建設(shè)區(qū)域當中的軟土地基包含了淤泥，所以有著極高的含水量以及黏性，這就會使得軟土地基的透水性極差，表層水不能有效向內(nèi)滲透，最終導(dǎo)致了地基有著大量的積水，對于地基的穩(wěn)固性以及安全性造成極為嚴重的影響，同時水利工程設(shè)施隨著雨水的不斷沖刷也會受到一定的侵蝕，影響到水利工程的壽命以及功能性，所以在進行軟土地基處理的過程中，必須要注重排水措施，這就會讓施工時間以及成本受到影響。

（二）孔隙較大

軟土地基的另一個顯著特征為孔隙大?？紫懂a(chǎn)生的主要原因為軟土地基中的水含量較高，因此構(gòu)成軟土地基的顆粒間，會由于水分而產(chǎn)生一定的膠結(jié)，這也為軟土地基的壓實性能形成了較大的阻礙。軟土地基會因為自身濕度過大而降低壓實能力，且在顆粒間還會形成較大的孔隙。該特征會導(dǎo)致在具體實施水利項目時，應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)需要投入更多的人力，通過長時間的壓實處理才可使用，但這個過程也會由于軟土地基的觸變性特征而出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。因此在實施水利項目建設(shè)時，應(yīng)用軟土地基處理技術(shù)要充分考慮其孔隙方面的特征，以此保證工程實施不會受到孔隙特征的較大程度制約。

（三）強度較低

水利工程對于水利的使用年限以及質(zhì)量都有很高的要求,但是由于軟土地基自身組成成分特性的限制,含水量較高且結(jié)構(gòu)松軟,因而軟土地基強度比較低,早期沉降可能不明顯,如果出現(xiàn)外力干擾或者在上部荷載的長期持續(xù)施壓過程中,在地基所承受的壓力不斷變化的情況下會表現(xiàn)出較高的壓縮性,穩(wěn)定性變差,易發(fā)生形變,出現(xiàn)裂縫以及坍塌等事故,特別是在地震等自然災(zāi)害期間,安全隱患加大,嚴重影響水利工程的使用。

三、水利施工中軟土地基處理技術(shù)

（一）換填法

在進行水利工程軟土地基處理的過程中，換填法是應(yīng)用較為普遍的，也是十分有成效的方法，這種方式能夠針對軟基厚度較小的地基來應(yīng)用，把承載能力不夠的土層替換成強度達標的土層或者是材料，以此來提升地基的強度。具體施工方式為：首先挖開軟土地基層，將其中的軟土土質(zhì)全部清理干凈，然后通過質(zhì)量符合標準的材料進行更換，在這當中一定要通過專業(yè)挖掘設(shè)備的幫助，通常情況下必須要將深度控制到2 米范圍之內(nèi)。其次需要將材料進行逐層替換，在替換全部完成以后才可以進行壓實工作，最后需要對新的地基進行整體檢測，主要是檢測其強度與緊實度能否達到要求。在應(yīng)用換填法的過程中需要注意的是，必須要對施工作業(yè)的范圍以及深度進行嚴格控制，以此來保證整體的施工效果。

（二）水泥土攪拌樁

實施水泥土加固，便是在加固的過程中發(fā)生的物理和化學反應(yīng)，其與混凝土的硬化原理還具有一定的區(qū)別。混凝土硬化是水泥與填充物質(zhì)所產(chǎn)生的水化和水解，其發(fā)生凝結(jié)的速度較快。而水泥加固土中的水泥量不高，最多可為加固土的1/5，水泥產(chǎn)生的水解等化學反應(yīng)也在活性介質(zhì)內(nèi)完成，其強度提升的速度較混凝土更低。當前工程所使用的攪拌樁布樁方式可為格構(gòu)式和柱狀形式。以前者為例，通常應(yīng)用于軟土地基和粉砂中能夠產(chǎn)生更為理想的效果。軟土地基發(fā)生沉降的原因主要為側(cè)向出現(xiàn)變形的情況，通過研究結(jié)果可知，在軟土地基中使用懸浮的攪拌樁，便可有效對軟土的側(cè)向進行控制，從而降低發(fā)生沉降的機率。格構(gòu)式布樁方式能夠深入到軟土層，將所有的軟土均控制在基底之內(nèi)。實際實施項目工程時，還應(yīng)同時考慮到攪拌樁與其他的管樁綜合使用所產(chǎn)生的技術(shù)問題，水利物的地基反力差別過大，在同一工程內(nèi)便需使用多個地基的處理策略。為切實縮小不同水利物連接點的沉降差異，技術(shù)人員應(yīng)側(cè)重對技術(shù)進行優(yōu)化使用。在地基應(yīng)力較小的條件下，可不設(shè)置攪拌樁的褥墊層，在選擇具體的土沉降參數(shù)時，需結(jié)合工程的實際需求，從總體層面了解掌握攪拌樁的質(zhì)量情況，使用多種檢測技術(shù)對其進行科學的檢測。

（三）排水固結(jié)法

水利工程出現(xiàn)沉降的問題是比較普遍的，而通過排水固結(jié)法能夠有效地改善軟土地基穩(wěn)定性不夠的情況，以此來緩解地基的沉降現(xiàn)象，該項技術(shù)主要是針對含水量過大的軟土地基，并且可以發(fā)揮十分顯著的效果。該項技術(shù)的重點就是排水系統(tǒng)以及加壓系統(tǒng)，因為加壓方式較為豐富，可以把加壓方式分成真空預(yù)壓法和超載預(yù)壓法、降水預(yù)壓法等,只不過這些方式都是以軟土地基透水性差的基礎(chǔ)來進行排水工作的。真空預(yù)壓法是應(yīng)用最為普遍的，該項方式利用在軟土地基的表層鋪一層砂墊層，同時在其中埋設(shè)排水管道，再利用封閉薄膜讓地基和大氣隔絕，最后通過真空抽氣裝置來構(gòu)建出一個真空地帶，以此來提高地基的承載性能。超載預(yù)壓法對于軟土地基的處理效果更加明顯，只不過對于超載預(yù)壓閥值控制起來較為困難。降水預(yù)壓法與真空預(yù)壓法的薄膜覆蓋類似，同時還需要在軟土當中設(shè)置沙井、塑料排水等，在實際應(yīng)用的過程中必須要結(jié)合實際情況進行綜合考慮。

（四）預(yù)壓處理法

在水利工程施工中軟土地基處理時，預(yù)壓處理法也屬于常見的處理技術(shù)，在實際應(yīng)用中，該處理技術(shù)的主要應(yīng)用原理在于，借助重物自身壓力對軟土地基表層進行靜載荷的施加，在靜載荷作用下，軟土地基之間的縫隙也會不斷被壓實，這也在很大程度上提高了地層結(jié)構(gòu)的綜合性能。目前在水利工程施工過程中，經(jīng)常使用到的預(yù)壓處理法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩種類型，以前者為例，其作用原理是利用現(xiàn)場的一些材料，如水泥材料、砂石材料、石板材料等，將其平整的堆放在軟土地基結(jié)構(gòu)表面，靜待一段時間后，結(jié)構(gòu)表面會在重物自重下開始沉降，同時會將土層中的水分和空氣擠壓出來，以此起到提升軟土地基綜合強度的作用。

結(jié)束語：綜上所述，隨著我國經(jīng)濟水平的不斷提升以及水利工程建設(shè)的發(fā)展，軟土地基已經(jīng)成為了水利工程建設(shè)當中亟需解決的問題。地基與水利工程設(shè)施的安全有著密切聯(lián)系，所以在實際處理過程中因地制宜，結(jié)合實際情況來選擇最為合適的軟土地基處理技術(shù)，以此來保證軟土地基強度以及穩(wěn)定程度符合工程需求。