水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理探討

劉偉

威海市文登區(qū)水利事務(wù)服務(wù)中心 山東威海 264400

軟土地基會給水利工程建設(shè)帶來較大的危害，不僅增加了工程建設(shè)難度，還可能導(dǎo)致施工現(xiàn)場發(fā)生沉降、坍塌事故，帶來嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。因此，我們需要對軟土地基的特征進(jìn)行研究分析，使用注漿技術(shù)、填墊層技術(shù)、旋噴技術(shù)、加筋法、排水法等處理方式科學(xué)有效處理軟土地基，進(jìn)行軟土地基施工時，需要做好施工前的準(zhǔn)備工作，規(guī)范施工工藝和施工流程，提高軟土地基強(qiáng)度和承載力，消除軟土地基的不良影響，確保水利工程基礎(chǔ)穩(wěn)定安全。

1 軟土地基的特征

1.1 觸變性

在水利工程建設(shè)中，會碰到多種不同的地形條件，最常見的就是軟土地基。觸變性是軟土地基的重要特征，主要表現(xiàn)為，軟土地基是一種特殊的固態(tài)結(jié)構(gòu)，此種結(jié)構(gòu)主要是由絮凝狀的沉積物堆積形成的，靈敏度和強(qiáng)度都比較高。如果直接使用軟土地基作為建筑物的地基，一旦外界的干擾幅度過大，就會破壞地基內(nèi)部的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響建筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性。在軟土地基使用過程中，如果受到外力的振動作用或者外在的負(fù)荷力太大，就會導(dǎo)致軟土地基滑動、沉降現(xiàn)象的發(fā)生，從而影響了水利工程建設(shè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

1.2 具有較大的孔隙

軟土地基具有較大的孔隙，這也是軟土地基的一個重要特征。究其原因，軟土地基自身的水分含量較大，在水分影響下，軟土地基內(nèi)部的顆粒物就會膠結(jié)在一起，在一定程度上降低了軟土地基自身的壓實性能，從而導(dǎo)致軟土地基內(nèi)部顆粒與顆粒間存在一定的距離，間隙較大。如果軟土地基的孔隙太大，就會大大增加軟土地基的處理成本，在水利工程建設(shè)施工中，企業(yè)不僅需要消耗人工成本、材料成本、設(shè)備成本，同時需要投入大量的時間來壓實地基，而在地基壓實過程中，很有可能因為軟土地基的觸變性特征導(dǎo)致軟土地基出現(xiàn)滑動、沉降現(xiàn)象[1]。

1.3 具有較高的壓縮性

軟土地基的土體松散性強(qiáng)，水分含量太大，缺乏良好的穩(wěn)定性，在壓縮過程中，一旦遇到較大的壓縮壓力，就會出現(xiàn)軟土地基下降現(xiàn)象。其次，如果軟土地基中有機(jī)物質(zhì)含量高，在強(qiáng)大壓縮壓力作用下，同樣會出現(xiàn)軟土地基下降現(xiàn)象，這樣就不利于軟土地基使用穩(wěn)定性的提高。此外，如果軟土地基所處的外在環(huán)境保持不變，此種情況下，軟土地基的壓縮性和塑性取值就保持著密切關(guān)系，這樣軟土地基的壓縮性就會受到塑性值的影響。因此，在利用軟土地基進(jìn)行水利工程建設(shè)時，需要將壓縮性較高特征納入考慮范圍，采取有效的措施進(jìn)行處理，這樣才能提高地基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力，防止軟土地基發(fā)生坍塌事故，有效保障人們的生命安全和財產(chǎn)安全。

2 水利工程的軟土地基處理方式

2.1 注漿技術(shù)

針對水利工程中的軟土地基可以使用地基注漿技術(shù)，選擇好合適的加固材料，根據(jù)加固材料類型確定好與之對應(yīng)的注漿形式，以此來提高注漿技術(shù)的應(yīng)用效果。目前，水泥注漿法和硅化注漿法是常見常用的地基注漿形式，它們的注漿材料、注漿方式等都存在差異性，施工人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況合理選擇。水泥注漿法的主要原材料就是水泥泥漿，將水泥泥漿與土壤進(jìn)行有效結(jié)合，發(fā)生固化反應(yīng)，從而提高軟土地基的強(qiáng)度和性能[2]。使用水泥注漿法處理原有的軟土基地時，需要采取高壓的形式，使用壓漿泵等工具將水泥漿液注入到軟土地基的孔隙或者裂縫中，這樣水泥漿液就能夠與軟土結(jié)合發(fā)生物化反應(yīng)，固化后的水泥能夠消除軟土地基裂縫、孔隙中的氣體和水分，原有的軟土地基經(jīng)過處理后能夠形成一個壓縮性和抗?jié)B透性良好的巖石新體，從而使軟土結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性得到有效提升。硅化注漿法主要原材料為混合溶液，混合溶液的主要成分是硅酸鈉，使用專門的機(jī)械設(shè)備在軟土地基的底部結(jié)構(gòu)中灌入硅酸鈉混合溶液，經(jīng)過一定的時間，軟土底部的混合溶液就會凝固，最后固結(jié)形成結(jié)石。此種結(jié)石的強(qiáng)度較大，軟土地基在硅酸鈉結(jié)石的填充完善作用下，能夠有效提升地基的強(qiáng)度、承載能力和密實度，這樣也能確保水利工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定安全。

2.2 填墊層技術(shù)

水利工程施工的重要部分就是地基基礎(chǔ)，如果地基缺乏較好的透水性和滲透性，就會給水利工程的穩(wěn)定性和安全性帶來嚴(yán)重影響。因此，如果水利工程的地基部分是軟土地基，進(jìn)行加固處理時就可以采用填墊層技術(shù)。填墊層技術(shù)顧名思義就是挖掘出軟土地基中不合適的土壤，換成其他穩(wěn)定性強(qiáng)、強(qiáng)度大的砂石材料中，它主要適用于軟土厚度3cm左右的土壤條件[3]。一般來說，砂石、卵石是填墊層技術(shù)中主要使用的原材料，因為它們的透水性比較好，具有較高的強(qiáng)度和密度，能夠顯著提升軟土地基的負(fù)荷能力以及承載能力，有效避免水利工程地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。填層墊更換完成后，施工人員就需要立即對地基進(jìn)行夯實處理，這樣不僅能夠提高地基承載能力和抗壓能力，還能提高地基的穩(wěn)定性和耐久性。進(jìn)行填壓處理時，如果使用材料的孔隙比較大，就需要做好排水處理，選擇具有優(yōu)異透水性能的材料來推動軟土地基快速凝結(jié)，避免軟土地基膨脹、凍脹現(xiàn)象的發(fā)生。

使用砂石進(jìn)行換填層時，需要注意以下幾個問題，第一，需要合理選取施工原材料，碎石、粗砂、沙粒等都是不錯的原材料選擇，當(dāng)然沙粒最好選擇優(yōu)質(zhì)的材料，這樣才能滿足填墊層技術(shù)需求。第二，施工前期需要做好準(zhǔn)備工作，全部清理掉換填層內(nèi)部和周圍的雜草、枯枝、落葉等，同時需要使用科學(xué)合理的排水技術(shù)及時排除掉坑內(nèi)的積水，也需要對地基的牢固度提高重視。最后，在施工過程中，施工人員需要嚴(yán)格按照施工流程和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，為水利工程地基的穩(wěn)定性提供有效保障。

2.3 旋噴技術(shù)

針對水利工程中的軟土地基，加固處理方式除了有加固土層法，還可以使用旋噴技術(shù)。在實際施工中，利用旋噴機(jī)形成的旋噴柱固化處理軟土地基，在連續(xù)墻體、連續(xù)樁的作用下，軟土地基的滲透性能和強(qiáng)度能夠顯著提升。此外，旋噴柱能夠有機(jī)結(jié)合高壓情況下噴射出來的土體和其他柱體，大大提高凝固速度，確保軟土地基結(jié)構(gòu)的凝固效果。相比于其他的軟土地基處理技術(shù)，旋噴技術(shù)具有良好的應(yīng)用優(yōu)勢，不僅強(qiáng)度大，而且壓縮性較小，主要適用于沖填土質(zhì)和軟粘土質(zhì)。當(dāng)然，旋噴技術(shù)也存在一定的缺點，如果軟土地基中含有的有機(jī)物質(zhì)比較高，使用旋噴技術(shù)對其進(jìn)行加固處理很難取得良好的加固效果。因此，使用旋噴技術(shù)處理軟土地基時，需要提前勘察施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件，了解土壤中含有的成分物質(zhì)，避免降低了技術(shù)適應(yīng)性。

2.4 加筋法

如果水利工程的整體基礎(chǔ)條件比較差，就可以使用加筋法進(jìn)行處理。加筋法是將抗拉能力強(qiáng)、承載力較好的材料和結(jié)構(gòu)添加在軟土地基中，讓土層砂礫與材料間的摩擦力有效增加，確保材料與砂礫能夠形成穩(wěn)固的整體，從而提高軟土地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，有效解決軟土地基的地面沉降問題。使用加筋法處理水利工程中的軟土地基時，需要詳細(xì)分析施工現(xiàn)場的土質(zhì)條件和地質(zhì)結(jié)構(gòu)，根據(jù)水利工程的質(zhì)量建設(shè)要求，科學(xué)選擇加入的材料，增加材料與軟土層的摩擦，有效保障軟土地基的穩(wěn)定性，避免材料添加不當(dāng)影響水利工程的整體環(huán)境結(jié)構(gòu)。就目前水利工程建設(shè)現(xiàn)狀來看，加筋法并沒有在水利工程軟土地基處理中得到廣泛應(yīng)用，這主要是因為使用加筋法需要消耗大量的人力、物力、財力資源，整體施工成本過高。

2.5 排水法

將排水法運用在軟土地基處理中，能夠確保地基具有良好的透水性、穩(wěn)定性和承載力。排水法分為兩個部分，一是排水部分，二是加固部分。在實際施工中，施工人員可以使用排水板插入的方式提高軟土地基的承載能力和透水性能，在排水板的擠壓作用下，砂層部分自動將軟土地基的地下水排出，地下水就會流向兩側(cè)位置，這樣能夠有效清除軟土地基中的水分，確保軟土地基具有良好的承載力。使用排水法需要注意以下問題，第一，排水板的標(biāo)注工作十分重要，施工人員需要提前標(biāo)注好排水板，為后續(xù)排水板打樁、留余、填砂施工流程的高效有序開展打下良好的基礎(chǔ)。第二，基坑排水完成后，施工人員需要及時檢驗基坑，各個管道的重點施工環(huán)節(jié)、隱蔽環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格驗收，等驗收合格后才能進(jìn)行基坑回填施工?；踊靥铐樞驗橄然靥罟艿琅潘较蜉^高的位置，再逐漸向管道排水方向較低的位置進(jìn)行，排水管道兩側(cè)方向需要同步進(jìn)行，避免管道出現(xiàn)移位現(xiàn)象。第三，基坑回填時，需要完全清除掉基坑內(nèi)的積水，回填材料不能使用腐殖土、淤泥以及有機(jī)物等，石塊、磚塊等雜物最好不要回填在管道頂部上50cm的范圍內(nèi)。

3 水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理策略

3.1 做好施工前的準(zhǔn)備工作

處理水利工程軟土地基時，需要做好施工前的準(zhǔn)備工作，實地勘察施工現(xiàn)場的實際情況，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行施工計劃的制定，提高施工計劃的科學(xué)性和可行性，為軟土地基施工處理的高效有序進(jìn)行奠定良好的基礎(chǔ)。具體來說，施工人員需要對施工區(qū)域的地質(zhì)條件、水文條件、土壤情況、施工區(qū)域的地理位置等進(jìn)行勘察，深入分析勘察到的各項資料信息，從中整理出有用的數(shù)據(jù)信息，為施工計劃的制定提供良好的數(shù)據(jù)支撐，確保施工方案具有良好的可行性和經(jīng)濟(jì)性，從根本上提高水利工程軟土地基施工處理質(zhì)量。此外，水利工程軟土地基處理過程中也需要考慮到天氣因素，低溫高寒天氣盡量不要施工，如果外部氣溫比較低就會對深層攪拌樁的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，無法保證良好的施工效果。

3.2 規(guī)范施工工藝與流程

在水利工程軟土地基施工中，需要投入大量的施工人員，施工現(xiàn)場擺放了各種施工材料和機(jī)械設(shè)備，整體的施工環(huán)境比較復(fù)雜，稍有不慎就很容易出現(xiàn)突發(fā)情況，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，進(jìn)行軟土地基時，需要確保施工流程的完善性和合理性，健全施工工藝，同時嚴(yán)格要求施工人員按照施工工藝和流程進(jìn)行作業(yè)，提高軟土地基施工效率和質(zhì)量。例如使用拋石淤擠技術(shù)前，需要對施工流程進(jìn)行細(xì)致劃分，首先需要確定好施工邊界線，然后清理地表上的雜草、雜物，然后開挖淤泥，同時需要對高程、拋填石塊、機(jī)械碾壓等施工工序進(jìn)行合理設(shè)計，做好技術(shù)交底工作，確保施工人員明確掌握施工流程、施工工藝、施工要點。在具體的建設(shè)過程中，每道施工工序完成后，相關(guān)的質(zhì)量檢測人員就需要對施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保施工工序質(zhì)量達(dá)到相關(guān)規(guī)定要求后，才能進(jìn)行下一道工序作業(yè)。這樣不僅能夠提高水利工程軟土地基的整體施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)返修重建的情況，減少不必要的人工、材料、設(shè)備損失，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 正確客觀評估軟土地基的承載力

一般來說，軟土地基具有較低的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，如果水利工程施工中沒有加固處理好軟土地基，不僅會對主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不良影響，還不利于整個工程質(zhì)量的有效提升。因此，在進(jìn)行水利工程軟土地基施工時，需要采取有效的措施加固處理軟土地基，這樣才能提高水利工程主體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保整體工程質(zhì)量符合建設(shè)要求。同時，為了讓水利工程建設(shè)質(zhì)量得到顯著提升，還需要施工人員具備較強(qiáng)的專業(yè)能力和扎實的施工技能，施工人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況選擇合適的施工技術(shù)，提高施工技術(shù)水平，確保施工質(zhì)量。一般情況下，施工人員需要對軟土地基的承載性能進(jìn)行全面分析，同時，使用科學(xué)合理的評估方式綜合評價水平剪切力、土體結(jié)構(gòu)承載能力等其他各項指標(biāo)參數(shù)，在全面研究的基礎(chǔ)上制定有針對性的施工設(shè)計方案，提高水利工程軟土地基的承載力和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

綜上所述，水利工程整體建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵在于軟土地基的施工處理質(zhì)量，只有確保軟土地基具有較強(qiáng)的強(qiáng)度和良好的承載力，才能提高水利工程的穩(wěn)定性和安全性。因此，在水利工程建設(shè)中，需要采取有效的技術(shù)方式處理軟土地基，為水利工程建設(shè)打下堅實的基礎(chǔ)，同時加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，提高施工效率和施工安全系數(shù)，全面提升水利工程軟土地基的整體施工質(zhì)量，為人們的生命安全和財產(chǎn)安全提供強(qiáng)有力的保障。