水利工程中軟土地基的施工處理技術(shù)

■徐德成 ■身份證號(hào)碼:360102197302070517

水利工程通常是建筑在河、湖、海等濕度相對(duì)加大的地方，可以說(shuō)水利工程通常都是建筑在軟土地基上的，軟土地基具有強(qiáng)度低、空隙大、含水率高、承載能力差等特點(diǎn)，如果不能采取有效的措施對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，將會(huì)導(dǎo)致周?chē)孛娉霈F(xiàn)變形或者沉降，給水利工程埋下嚴(yán)重的安全隱患。因此，水利工程施工中的軟土地基施工處理技術(shù)至關(guān)重要，應(yīng)該引起相關(guān)部門(mén)的重視。

1 軟土地基的定義與特點(diǎn)

(1)軟土地基的定義。軟土地基主要是由粉土、粘土等細(xì)微顆粒含量相對(duì)較多的空隙大的有機(jī)質(zhì)土、松軟土、松散砂以及泥炭等土層構(gòu)成，穩(wěn)定性相對(duì)較差并且容易發(fā)生沉降。

(2)軟土地基的特點(diǎn)。軟土地基的特點(diǎn)主要包括以下幾個(gè)方面:①不均勻性，軟土地基的主要成分是高分散的顆粒與微細(xì)的顆粒，并且兩者的密度存在一定的差異，如果建筑物的受力狀況存在差異，沉降時(shí)的受力狀況也存在一定的差異，這種不均與性導(dǎo)致軟土地基上的建筑物會(huì)出現(xiàn)不一致的裂縫，嚴(yán)重的威脅建筑物的安全;②沉降速度快，軟土地基上的建筑物的沉降速度與負(fù)荷相關(guān)，負(fù)荷越大軟土地基的沉降速度越快，并且在相同的地基條件下，建筑物越高沉降的速度也相對(duì)越快;③壓縮性高，軟土地基在高壓的影響下，壓縮系數(shù)的數(shù)值也相對(duì)較大，軟土地基上的建筑物很容易發(fā)生嚴(yán)重的沉降，如果垂直的壓力超過(guò)0.1MPa，地基會(huì)因?yàn)閴嚎s產(chǎn)生嚴(yán)重的變形，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)較大的沉降;④透水性低，雖然軟土地基的含水量相對(duì)較大，但是其透水性非常差，在進(jìn)行施工時(shí)需要花費(fèi)大量的時(shí)間與精力進(jìn)行排水施工;其五，觸變性，觸變性指的是軟土在沒(méi)有受到破壞之前，通常會(huì)呈現(xiàn)為固態(tài)的形態(tài)，當(dāng)軟土地基受到破壞之后，就會(huì)從固態(tài)轉(zhuǎn)變成為流動(dòng)狀態(tài)。

2 軟土地基的施工處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

(1)換填土處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。換填土處理技術(shù)是水利工程處理軟體地基最常用的技術(shù)之一，其工作的原理表現(xiàn)為:用機(jī)械設(shè)備將不符合地基施工要求的軟土土質(zhì)全部都挖出，將符合要求的土質(zhì)，例如鵝卵石、粗砂、碎石等土質(zhì)，代替軟土土質(zhì)，可以用礦砂、碎石等進(jìn)行墊層，然后填入素土、灰土、砂墊層、等，然后對(duì)這些換用的土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí)，以此增強(qiáng)加固地基的可靠性和穩(wěn)定性，顯著的提高軟土地基的承載能力與透水能力，以此保證水利工程的其他施工工序能夠順利的進(jìn)行。該種軟土地基處理技術(shù)通常在某一地段或者某一點(diǎn)出現(xiàn)軟土地基時(shí)應(yīng)用，并不適合在大范圍軟土地基中采用，即在水利工程施工中起到輔助的作用。

(2)強(qiáng)夯處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。軟土地基通常是由黃土和砂土構(gòu)成的軟土，可以通過(guò)采用夯錘對(duì)軟土進(jìn)行夯實(shí)處理，起到加固地基、提高軟土承載能力的作用。以某水利工程為例，該水利工程某渠道地基屬于粘砂多層結(jié)構(gòu)，渠道底板主要位于中壤土、重砂壤土、細(xì)砂土中，其中細(xì)砂土質(zhì)和重砂壤土不均，重砂壤土具有地震液化潛勢(shì)，綜合考慮各種因素，該工程施工單位決定采用強(qiáng)夯處理技術(shù)對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，該施工單位選擇單擊夯擊能300kN·m 夯擊四次，前三次夯錘的落距為14m，第四次時(shí)滿(mǎn)夯的落距降低為5m，經(jīng)過(guò)處理之后，對(duì)夯區(qū)進(jìn)行土樣室內(nèi)試驗(yàn)分析，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用了強(qiáng)夯處理技術(shù)之后，有效的消除了地震液化問(wèn)題，處理質(zhì)量能夠滿(mǎn)足水利工程的相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

(3)井點(diǎn)降水處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。井點(diǎn)降水處理技術(shù)是針對(duì)地下水位相對(duì)較高的軟土地基的處理技術(shù)，其優(yōu)勢(shì)在于降水效果非常好，并且施工成本相對(duì)較低、施工周期相對(duì)較短，其缺點(diǎn)在于當(dāng)水利工程的橋涵相對(duì)較多時(shí)，需要設(shè)置眾多井點(diǎn)，導(dǎo)致投資成本的增加。井點(diǎn)降水處理技術(shù)的原理表現(xiàn)為:在地下水較高的地方增設(shè)一定數(shù)量的井點(diǎn)，然后設(shè)置一定數(shù)量的設(shè)備進(jìn)行抽水施工，然后按照一定的程序降低軟土地基土質(zhì)中的水分含量，該種方法需要對(duì)水電、設(shè)備等進(jìn)行詳細(xì)的檢查，防止在抽水的過(guò)程中出現(xiàn)抽水不到位或者抽水設(shè)備損壞等問(wèn)題導(dǎo)致抽水施工間斷。此外，還應(yīng)該時(shí)刻觀察周?chē)h(huán)境變化對(duì)抽水效果的影響，并根據(jù)實(shí)際狀況合理的調(diào)節(jié)抽水流量的大小，當(dāng)施工完成之后應(yīng)該將井點(diǎn)系統(tǒng)拆回并回收。

(4)排水處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。排水處理技術(shù)主要包括塑料排水板法、礦井排水固結(jié)法、擠密砂樁法等，排水處理技術(shù)主要適用于軟土層過(guò)厚的土壤或者是路堤高度相對(duì)較高的軟土地基中。排水處理技術(shù)的工作原理表現(xiàn)為:對(duì)于礦井排水固結(jié)方法，主要是對(duì)于表面的淤泥進(jìn)行清除，以此增強(qiáng)軟土的堅(jiān)固性;對(duì)于砂井排水法，主要是用預(yù)壓砂井對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，以此加快排水固結(jié)，促使地基能夠快速的沉降，該種軟土地基處理技術(shù)的施工效果非常明顯，但是想要實(shí)現(xiàn)完全固結(jié)，需要耗費(fèi)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)。

(5)排水砂墊層技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。排水砂墊層技術(shù)的工作原理表現(xiàn)為:在地基底部地面鋪設(shè)一層砂層，其作用在于為軟土層增加一個(gè)排水層面，隨著填土施工的進(jìn)行，軟土層的承載負(fù)荷不斷的增加，促使軟土層不斷的排水固結(jié)，排出的水從砂墊層中流走，這樣能夠增強(qiáng)軟土層的固結(jié)效果。通常狀況下，為了保證砂墊層具有良好的排水性能，需要應(yīng)用滲水性相對(duì)較高的砂土，將砂墊層的厚度控制在0.6m-1.0m 之間，同時(shí)為了增強(qiáng)砂墊層的排水效果，還應(yīng)該在砂墊層上鋪設(shè)一層具有隔水性能的粘土層，防止已經(jīng)排出的水返滲到基層面。

(6)添加劑處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用。添加劑處理技術(shù)的工作原理表現(xiàn)為:在軟土層處理的過(guò)程中，在土層中加入水泥、生石灰等能夠改變軟土土質(zhì)的結(jié)構(gòu)成分的添加劑，將軟土變成高強(qiáng)度土或者可凝固土，以此提高軟土地基堅(jiān)固度、穩(wěn)定性以及承載能力的一種施工處理技術(shù)。水利工程在采用添加劑處理技術(shù)的過(guò)程中，應(yīng)該控制好土壤和添加劑成分之間的配比度，既不能使土壤的水分含量過(guò)高，也不能使土壤過(guò)于干燥，否則都會(huì)影響地基的穩(wěn)定效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，水利工程中的軟土地基的施工處理技術(shù)相對(duì)較多，施工難度與成本也有所不同。因此，水利工程在具體的施工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)水利工程軟土地基的實(shí)際狀況，選擇相應(yīng)的軟土地基的施工處理技術(shù)，以此獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］席霞.試論水利工程項(xiàng)目軟土地基處理技術(shù)［J］.山西建筑，2012，38(34):82 -83.

［2］徐艷云.淺談水利施工中軟土地基處理的方法［J］.中國(guó)水運(yùn)，2013，13(10):213 -215.