水利施工中軟土地基處理技術

張文波 張維濤 汪超

摘要：伴隨科學技術的飛速發(fā)展，我國社會經(jīng)濟取得了很大進步。工程施工技術同樣獲得了很好的發(fā)展。其中，水利工程項目不斷增加，其工程技術獲得了很大的成就。強化水利工程項目施工建設，與社會經(jīng)濟發(fā)展息息相關。因此，進行水利工程項目施工建設階段，需合理選用建設工藝，以保證工程項目質(zhì)量符合標準，以充分發(fā)揮水利項目在未來運用中的作用。在水利工程建設中，地基是整個水利工程的基礎，對于水利工程的質(zhì)量將產(chǎn)生直接的影響。因此，在實際的施工過程中，需要將地基處理作為質(zhì)量管理工作的關鍵環(huán)節(jié)，加強監(jiān)督與管理。通常情況下，天然軟土的強度比較低，不僅具有高壓縮性，含水量也很高。如果將軟土作為地基時，其承載能力相對來說比較差。一旦處理方法不正確，極易導致水利工程出現(xiàn)變形、斷裂等現(xiàn)象，使得水利工程的整體質(zhì)量難以得到保障。因此，當水利工程建設的地基屬于軟土地基時，不僅要對施工現(xiàn)場進行充分的調(diào)查與分析，更應當運用科學合理的技術，有效解決軟土地基處理過程中存在的難點，提高處理水平，從而保證水利工程的地基質(zhì)量。

關鍵詞：水利施工;技術;軟土地基、

引言

地基的處理是水利工程施工管理工作的關鍵環(huán)節(jié)，是整個水利工程的基礎。因此，在各項地基處理工作開展之前，必須對地基的實質(zhì)情況進行充分考察，完全掌握地基的基本特性，從而采取科學有效的設計方案及管理措施。軟土因其具有低強度、高壓縮性、大孔隙及高含水量等特點，使得在軟土地基的設計和建設管理過程中存在大量技術難點，所以，軟土地基是地基處理中重點的分析和研究對象。軟土地基具有很弱的承載能力，在整個水利工程施工過程中，一旦軟土地基處理不當，就有可能造成其周圍結構發(fā)生變形、斷裂等問題，嚴重時可對整個水利設施的施工質(zhì)量及使用安全性造成嚴重影響，從而造成巨額的經(jīng)濟損失。一般來說，天然軟土因其不利的結構特性，通常無法達到建筑結構物所要求的地基標準，不能確保建筑結構物的正常使用及安全性能，更無法滿足部分大型工程建設的設計和管理需要。因此，在水利施工中軟土地基處理技術管理過程中，對施工現(xiàn)場要充分進行考察和分析，摸清實際情況，做到有的放矢，從而確保水利工程的地基質(zhì)量。

一、施工中的軟土地概述

在施工過程中經(jīng)常會遇到軟土的情況，所謂的軟土就是指天然的含水量比較高、抗剪力的強度比較低、空隙比較大以及壓縮性也比較高的一種細粒土。它往往是分布于一些湖泊、海邊以及沼澤等等一些水利施工比較多的地方。對于軟土來說，其特點主要有以下幾點：①軟土的壓縮性比較大，它具有一種天然的空隙;②軟土的含水量比較高;③軟土的透水性不是很強，具有的擾動性比較大，而且其固定周期也比較長;最后，其抗剪力的強度以及固定的系數(shù)也比較低。此外，軟土造成施工困難的原因還有，就是其不同的層面之間都存在著比較大的的物理性差異，而且其分布情況也比較復雜等等。

對于軟土地基的處理就包括以下幾點;①在水利施工過程中的應用復合的地基處理相關問題;②進行合理的預算關于軟土是否會發(fā)生一些變形的相關情況：③對于軟土地的承載能力進行科學的預測。軟土地基的相關特征。軟土地基就是由軟土、粉土、粉砂等一些成分混合而成的一種地基。這種地基的承載力水平以及能力是很低的，因為其可塑性比較強以及質(zhì)地也比較軟，這就決定了其不可能有較強的承載力。在實際的施工中，如果遇到了這種軟土地基，就會使得開挖的過程變得很費力、很困難。此外，軟土地基還有一個主要的特點就是其觸變性以及流動性都比較強。同時其含水量高，這就意味著會存在著很大的間隙，造成在很短的時間內(nèi)形成水分的流失，進而變得很疏松。

軟土地基的所有這些特點都造成了在地基上的建筑物容易失穩(wěn)。在很多情況下，就是由于建筑物的滑動而造成的一種破壞。比如說，如果軟土地基中，在其中的一個面上遭到了剪應力。而這種剪應力恰好比其自身的抗剪強度，這就會使得原來的那種平衡會被打破，最終便會引起了建筑物的滑動。這一般是有兩個原因造成：①就是由于軟土地基的自身特點決定。②可能會是因為降水使得軟土的比重過于大，或者是由于在施工中，使得地面的負荷加大，進而會導致一種剪應力加大的現(xiàn)象。

二、對處理技術選用產(chǎn)生影響的幾類因素

選用軟土地基處理技術的時候，會存在許多影響因素。通常就包含了工程建設時間、建設現(xiàn)場環(huán)境、工程指標以及建設總量幾部分。分析水利施工中影響軟土地基處理技術應用的主要因素，堅持利用合理的施工技術在具體水利施工過程中能夠展現(xiàn)技術，提供工程實施方強有力的施工保障。（1）施工時間的影響。水利工程建設從實質(zhì)反映施工過程的重點內(nèi)容，根據(jù)工程實際施工情況和水利工程性質(zhì)，合理設定施工工期，并在施工過程中，充分保證客觀穩(wěn)定性。對其實行具體考量是保證項目按時完成的基本前提。針對軟土地基工程，運用對應的技術進行處置，花費的時間不同。（2）施工環(huán)境的影響。建造環(huán)境往往受到地理方面的影響，所以工程項目周圍環(huán)境同樣對施工質(zhì)量產(chǎn)生了直接的影響。各個工程項目的地理條件存在很大差異，地理條件的差異對工程項目技術的選用產(chǎn)生了直接的影響。在水利工程軟土地基的實際施工過程中，施工人員應該提前時間對當?shù)丶爸苓叚h(huán)境進行全面而系統(tǒng)的實地考察，結合實際發(fā)展需要，綜合考量選擇最佳軟土場地動土動工。（3）軟土地基的施工總量。不將建造時間與建造環(huán)境計算進去。工程建造總量同樣對技術選用形成了非常大的干擾。如果建造總量相對更多，運用換土方式則需耗費很多資源，進而提升了項目的成本花費。軟土地基動工需要配合適當?shù)能浲恋鼗幚砑夹g，在保證經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展而實際問題不超過預期影響的情況之下，對于軟土地基重壓過度將會嚴重影響其中的穩(wěn)定性，所以，軟土地基施工總量也會影響到其處理技術的選擇。

三、水利施工中軟土地基處理技術

我國國土面積遼闊，包括濱海、谷地、沼澤以及河灘在內(nèi)的軟土土質(zhì)面積廣闊.軟土地基的處理無論是在公路鐵路修建中還是水利工程的施工中都占據(jù)著重要的位置。只有加強軟土地基的承載能力，提高地基的穩(wěn)定性，水利工程的主體工程才能發(fā)揮其防洪除澇和發(fā)電供水的作用。目前水利工程施工中存在幾種軟土地基的處理技術，施工人員有必要認真把握每種技術的技術特點和適用范圍，選用合適的軟土地基處理技術來加強地基的穩(wěn)定性。

在水利工程施工過程中，軟土地基主要是由淤泥或類似淤泥的土質(zhì)構成的，受到外力的作用下，因其承載能力有限，會有較高的可壓縮量。根據(jù)有關調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，淤泥的最高承載能力僅為50kN/m。因此，軟土地基如果不進行科學的處理，在水利施工過程中，將難以達到施工要求。對于水利施工中的軟土地基，可以采取以下幾種處理技術，從而加大其承載能力，讓水利工程的整體質(zhì)量有所提高。

3.1換土法

在軟土地基的處理技術中，換土法是一種操作簡便、效果良好的方法，因此，在條件允許的前提下，可以通過換土的方式，來改變土質(zhì)，提高軟土地基的承載能力。在實際的施工過程中，換土法主要是運用灰土、水泥等材料來取代軟土。需要注意的是，為了提高軟土地基的穩(wěn)固性，加強其承載能力，在完成換土操作后，不僅要將土質(zhì)夯實，還應當將回填土質(zhì)進行分層夯實。

然而，在應用換土法來提高軟土地基的質(zhì)量時，盡管具有許多優(yōu)勢，但是也存在一定的局限性。尤其是地理位置的限制，當遠距離運輸時，不僅增加了施工難度，也在很大程度上增加了施工的成本。因此，采用換土法來處理軟土地基時，不僅要考慮到工程周邊區(qū)域的環(huán)境，還要考慮到水利工程的施工成本。如果可以就地取材，不用花費大量的運輸費用，那么可以優(yōu)先選取換土法。

3.2振動水沖法

振動水沖法也是軟土地基的處理技術之一，在應用振動水沖法時，施工前通常不需要進行排水作業(yè)。在處理軟土地基的過程中，首先，要進行鉆孔;其次，將水泥、砂石等料注入到孔內(nèi);最后，為了提高軟土地基的穩(wěn)固性，還需要將填入孔內(nèi)的料進行分層夯實。

3.3排水固結法

在軟土地基的處理技術中，排水固結法主要是指，利用排水設備，將軟土中所含的水分排出，從而提高軟土地基的承載能力，進而保證水利施工的整體質(zhì)量。常用的排水固結法主要包括以下兩種方法：（1）水管排水;（2）沙井排水。

3.4旋噴法

與加固土層相比，在處理軟土地基的過程中應用旋噴法，能夠形成低壓縮性和高強度的旋噴樁，對于處理由軟粘土和細沙土組成的軟土地基，具有很好的應用效果。旋噴法主要是運用旋噴機所產(chǎn)生的旋噴柱，對軟土地基進行加固和防滲透處理。高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固，最終會形成旋噴樁。但是，旋噴法也具有一定的局限性，并不適用于處理有機成分含量較高的軟土地基。

3.5硅化加固法

在軟土地基的處理技術中，硅化加固法主要是利用注漿管，將氯化鈣溶液以及硅酸鈉溶液分別向軟土層注入。其中，注漿管的側壁具有大量的網(wǎng)狀孑L眼。當兩種溶液透過并滲入軟土層混合后，就會產(chǎn)生化學反應。從而形成一種可活化土顆粒表面的膠凝物質(zhì)。這種膠凝物質(zhì)，可以膠結固化土顆粒。因此，在處理軟土地基的過程中，應用硅化加固法也能夠加強軟土地基的穩(wěn)固性。與此同時，應用硅化加固法時，要想擴大軟土地基的硅化范圍，還可以采用電滲技術。這種方法也被稱為電動硅化法。

3.6樁基法

在水利施工中，應用鋼筋混凝土樁和預應力管樁也能夠提高軟土地基的穩(wěn)固性，并且提高其承載能力。因此，樁基法也屬于軟土地基處理的方法之一。當軟土地基的土層比較厚、含水量大時，可以選用樁基法。

3.7人工材料加筋加固法

在軟土地基的處理技術中，人工材料加筋加固法主要是指，在軟土地基的表面覆蓋一層人工合成工程材料，從而實現(xiàn)加固的效果。應用人工材料加筋加固法，能夠?qū)⒔ㄖ镏亓繉浲恋鼗a(chǎn)生的壓力進行有效的分散，在一定程度上均衡了地基所承受的壓強。

3.8灌漿法

在軟土地基的處理技術中，還可以通過液壓，向空隙中灌人一些增加凝固的物質(zhì)，如把水泥漿、粘土漿等。這種灌漿法，同樣能夠起到穩(wěn)固軟土地基的作用，因此，在水利施工中，被廣泛的應用。

3.9加筋法

在沉降量不大的軟土地基中，為了提高其穩(wěn)固性還可以采用加筋法。在填土過程中，用土工布進行墊隔，可以增加側向約束，使載荷分布均勻;將土工布攤鋪覆蓋，還可以提高剛度，有利于地基積水的排出，便于地基邊坡的維護。

四、水利工程軟土地基處理應注意的問題

水利工程軟上地基處理技術的采用關系到軟土地基的處理效果和水利工程的整體穩(wěn)定性和安全性，技術人員在施工前要進行全面的技術分析，結合當?shù)氐牡匦蔚貏莺铜h(huán)境特點來選擇合適的技術，整體上保證地基的加固質(zhì)量。在水利工程軟土地基的處理中，還有很多問題需要技術人員和施工人員注意。

4.1地質(zhì)的勘察和測量。水利工程具有很強的綜合性和系統(tǒng)性，對于工程周圍的環(huán)境影響比較大，水利工程的施工要按照相關的技術標準和施工程序進行。施工隊伍在對水利工程的軟土地基處理之前，要首先對指定開發(fā)地區(qū)的地質(zhì)、水文、地形地貌以及七壤環(huán)境等進行仔細的勘察和測量，不同性質(zhì)的地質(zhì)和地形要采取不同的軟土地基處理技術。由于不同的處理技術具有其使用的局限性，因此施工前的勘查和測量減少了因技術采用錯誤而造成的成本巨大和不必要的浪費。

4.2軟土土質(zhì)承載力的測量。軟土地基的承載力以及強度和抗剪度關系到軟土地基處理技術的選用和工程的整體設計和施工，技術人員在設計之前要利用計算機網(wǎng)絡技術，對軟土地基的整體承載力進行有效的分析，掌握水利工程可以承載的最大力量。水利工程包含了防洪澇工程、水力發(fā)電工程、給水排水工程以及環(huán)境水利工程等，不同的工程對軟土地基的承載力要求不同，技術人員對地基承載力的測量既是土層處理的需要也是工程建設的需要。

4.3軟土地基基底土質(zhì)的試驗。我國的軟土土質(zhì)包括了黏性質(zhì)土、砂性質(zhì)土以及淤泥質(zhì)土等，軟土地基的基底還有侵蝕性以及泥炭土性質(zhì)之分，不同的土質(zhì)對軟土地基處理技術的要求不同?；淄临|(zhì)試驗的目的是為土壤的測量和計算提供可以參考的數(shù)據(jù)，減少因酸堿度不同以及含水量、滲透性和抗剪度的誤差而帶來的工程浪費和工程施工錯誤。水利工程的施工是一項系統(tǒng)性和復雜性的工作，任何～個環(huán)節(jié)的疏漏都會對整個工程帶來毀滅性的影響軟土地基的處理是水利工程施工的首要環(huán)節(jié)，技術人員只有正確的采取了處理技術，軟土地基的穩(wěn)定性以及承載能力才能總體上得到提升。

五、結語

我國社會經(jīng)濟飛躍式的進步帶動了很多技術的革命與發(fā)展，相關技術的發(fā)展推動了水利工程建設的進步，而隨著市場經(jīng)濟建設的革命進展，也賦予了水利工程建設周邊良好的生產(chǎn)環(huán)境，不斷的提升了工程的潛在價值。相關的水利工程建設，整個施工項目當中最重要的就是對地基的處理，對建設施工的周邊環(huán)境做出考察，選擇最適合此處環(huán)境的軟土地基處理技術應用于水利施工過程中，在具體的水利工程建設中處理好軟土地基技術，確保水利施工中存在問題得以高效處理，避免一些無謂的損失。因此，就未來水利工程建設中實際情況分析，以現(xiàn)場當時真實情況選擇合適的處理技術，持續(xù)提升此類處理技術的利用率，以保證消除工程項目建設階段的風險問題。實現(xiàn)工程項目的驗收標準，進而切實保證此類處理技術的不斷完善。

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