水利施工中軟土地基處理技術(shù)探討

周恩順（遼寧潤中供水有限責(zé)任公司，遼寧沈陽　110166）

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水利施工中軟土地基處理技術(shù)探討

周恩順
（遼寧潤中供水有限責(zé)任公司，遼寧沈陽110166）

【摘 要】軟土地基處理作為水利施工中的一個(gè)重要組成部分，對水利工程的整體施工質(zhì)量具有重要影響。研究水利施工中軟土地基的處理技術(shù)及其在應(yīng)用過程中的影響因素，對軟土地基處理技術(shù)的進(jìn)一步完善十分重要。本文以水利施工為基礎(chǔ)，對軟土地基的基本特點(diǎn)、影響軟土地基處理技術(shù)選擇的因素，以及軟土地基的幾種處理技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

【關(guān)鍵詞】水利施工；軟土地基；基本特點(diǎn)；處理技術(shù)

在水利工程施工中，地基處理是最為基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)。由于各地區(qū)地質(zhì)存在較大差異，加之軟土地基自身的特點(diǎn)和受諸多其他因素影響，在很大程度上導(dǎo)致地基處理的優(yōu)劣對整個(gè)工程能否順利施工具有決定性作用；一旦軟土地基沒有處理好，很有可能對人們的生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。因此，在實(shí)際施工中，為提高軟土地基的施工質(zhì)量，保證選擇的軟土地基處理技術(shù)符合施工要求，需要在施工前對軟土地基現(xiàn)場進(jìn)行仔細(xì)勘查，對工程施工方案進(jìn)行全面分析。

1 軟土地基的基本特點(diǎn)

所謂軟土地基，指的是含水量很高的一種土層。這種土層具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)：

a.含水量過高。這是軟土地基最為突出的一個(gè)特點(diǎn)。

b.壓縮性強(qiáng)。軟土地基的壓縮曲線在壓縮初期相對平緩，當(dāng)壓力超過某一應(yīng)力點(diǎn)時(shí)，會(huì)呈突然下降趨勢，其后又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)突然下降點(diǎn)。軟土地基在這一壓力前后范圍內(nèi)，其整體壓縮曲線的斜率會(huì)呈現(xiàn)出一個(gè)由突變到漸變的過程，使軟土地基具有較強(qiáng)的壓縮性。

c.孔隙較大。在環(huán)境相同的情況下，較之普通泥土，軟土的空隙相對要大，比普通泥土的空隙通常要大出30%左右［1］。這一特點(diǎn)形成的主要原因是軟土含水量過高，使其土質(zhì)顆粒之間的接觸點(diǎn)出現(xiàn)了膠結(jié)現(xiàn)象，失去了普通泥土土層壓實(shí)環(huán)節(jié)，最終導(dǎo)致孔隙較大。

d.靈敏度高。對于軟土地基而言，其靈敏性高主要體現(xiàn)在觸變性上。當(dāng)通過振動(dòng)來處理原狀軟土進(jìn)而破壞其土質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，軟土地基的強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)很大程度的降低，甚至變?yōu)橄♂尃顟B(tài)，這一特點(diǎn)使軟土地基在水利工程實(shí)際施工中易出現(xiàn)土質(zhì)沉降、側(cè)面擠出等現(xiàn)象。

e.透水性差。軟土地基的透水性較差，排水性能也很差，垂直方向的水滲透系數(shù)約為10-7～10-5cm/s。由于孔隙水壓力較大對地質(zhì)沉降造成了極大影響，導(dǎo)致軟土地基之上的建筑物自然沉降相比于其他土質(zhì)的地基沉降需要更長的時(shí)間。

除以上幾個(gè)基本特點(diǎn)之外，軟土地基還具有土層層狀分布較為復(fù)雜、土層物理性質(zhì)差異大、固結(jié)系數(shù)小、負(fù)重小、承載性能差等特點(diǎn)［2］。

2 水利施工中影響軟土地基處理技術(shù)選擇的因素

在水利施工軟土地基的實(shí)際處理技術(shù)選擇過程中，影響選擇結(jié)果的因素有很多，包括施工時(shí)間、施工環(huán)境、施工標(biāo)準(zhǔn)要求、施工總量等。分析水利施工中影響軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用的主要因素，有利于技術(shù)人員合理選擇最佳處理技術(shù)，選擇與工程施工要求最相符的處理技術(shù)，從而為工程的順利施工、水利工程的整體施工質(zhì)量提供有力的保障［3］。

2.1 施工時(shí)間

施工工期是施工人員在進(jìn)行工程施工時(shí)需重點(diǎn)考慮的一個(gè)因素。根據(jù)工程實(shí)際施工情況和水利工程性質(zhì)，合理設(shè)定施工工期，并在施工過程中對其進(jìn)行充分的考慮是確保工程在規(guī)定時(shí)間內(nèi)竣工的重要基礎(chǔ)。對于軟土地基，采用不同的處理技術(shù)所需要的處理時(shí)間存在一定差異，例如：采用重壓處理技術(shù)和添加劑處理技術(shù)，重壓后的沉淀時(shí)間與添加劑的反應(yīng)時(shí)間對施工工期具有重要影響。如果軟土地基處理時(shí)間較長，就會(huì)對整個(gè)工程的施工時(shí)間造成影響。因此，在選擇水利施工軟土地基處理技術(shù)之前，應(yīng)對施工時(shí)間予以充分的考慮。

2.2 施工環(huán)境

施工環(huán)境中的地理環(huán)境是影響水利工程施工的重要因素之一。不同水利工程所處的地理環(huán)境也不相同，而地理環(huán)境不同對施工技術(shù)的要求也存在各種差異。在水利工程軟土地基的實(shí)際施工過程中，施工人員應(yīng)對工程及其附近地理環(huán)境進(jìn)行充分的、綜合的考慮，以選擇出最佳的軟土地基處理技術(shù)［4］。

2.3 軟土地基的施工總量

除了施工時(shí)間和施工環(huán)境之外，軟土地基的施工總量也是影響軟土地基處理技術(shù)選擇的一個(gè)主要因素。當(dāng)軟土地基施工總量較大時(shí)，若選用換土處理技術(shù)就需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，進(jìn)而直接造成工程成本的大幅增加，不符合經(jīng)濟(jì)性原則。當(dāng)軟土地基土層較厚時(shí)，若采用重壓法，軟土地基底部的堅(jiān)固性、穩(wěn)定性等將無法得到可靠的保證?？梢?，軟土地基施工總量也會(huì)影響到其處理技術(shù)的選擇。

3 水利施工中軟土地基的處理技術(shù)

隨著現(xiàn)代水利工程施工技術(shù)的不斷精進(jìn)與多樣，其軟土地基處理技術(shù)也得到了良好的發(fā)展。對軟土地基施工中的各項(xiàng)處理技術(shù)進(jìn)行研究與分析，可以促進(jìn)處理技術(shù)的不斷改進(jìn)，可以擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，可以使處理技術(shù)發(fā)揮更大的作用。

3.1 旋噴注漿處理

旋噴注漿處理技術(shù)是通過液壓法、電化學(xué)法和氣壓法等多種方法的綜合利用，將可以固化的漿液以高速旋轉(zhuǎn)的形式注入到地基介質(zhì)或建筑物之間的縫隙當(dāng)中。水泥漿、水泥砂、黏土漿、硅酸鹽類化學(xué)漿液、黏土水泥漿液等都是旋噴注漿處理技術(shù)可以使用的漿液。在漿液高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，利用旋噴、定噴等方式構(gòu)造出一個(gè)復(fù)合地基。通過這種方式來處理水利施工中的軟土地基，可以有效緩解地基沉降，增強(qiáng)其承載能力，從而提高軟土地基的施工質(zhì)量。旋噴注漿處理技術(shù)適用于黏性土質(zhì)、黃土、砂土、淤泥量較大等軟土地基的處理當(dāng)中。當(dāng)軟土地基土層中含有較多的有機(jī)物或大體積石塊時(shí)，則需要在施工前對旋噴注漿技術(shù)的適用性進(jìn)行檢驗(yàn)，以確定是否該采用旋噴注漿法來處理軟土地基［5］。

3.2 排水固結(jié)處理

在水利工程施工中，軟土地基的排水固結(jié)處理主要是指借助相關(guān)的排水設(shè)施將軟土地基中多余的水分排出去，以便于下一步軟土地基的固結(jié)。目前，軟土地基的排水方式主要有水管排水和砂井排水兩種。對水利施工中的軟土地基實(shí)施排水固結(jié)處理，可以顯著提升軟土地基的承載能力，強(qiáng)化軟土地基的穩(wěn)定性。雖然很多施工人員缺乏對該項(xiàng)處理技術(shù)的全面認(rèn)識并存在錯(cuò)誤的看法，認(rèn)為排水后軟土地基的質(zhì)量會(huì)受到影響，但在實(shí)際處理過程中，只要施工人員熟練掌握排水固結(jié)處理技術(shù)，嚴(yán)格遵守施工要求，軟土地基的承載力就會(huì)得到有效的提高。

3.3 換土處理

換土處理技術(shù)是在水利工程軟土地基處理中采用較為廣泛的一種方法，也是操作最為簡單的一種方法。與其他方法相比，它不僅具有良好的優(yōu)勢，而且符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念，符合我國堅(jiān)持科學(xué)發(fā)展觀的原則。采用換土處理技術(shù)對水利施工軟土地基進(jìn)行處理，可以切實(shí)推動(dòng)我國水利工程的快速穩(wěn)定發(fā)展。在水利施工條件允許的情況下，采用換土處理法對軟土地基進(jìn)行施工，能夠直接改善軟土地基的土質(zhì)，有效提高軟土地基的施工質(zhì)量，增強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度。水泥和灰土是水利施工軟土地基換土處理中最為常見的兩種替換材料，在實(shí)際替換過程中只要施工人員嚴(yán)格按照有關(guān)施工規(guī)范要求進(jìn)行施工即可，不需要借助其他復(fù)雜的施工技術(shù)，使用起來極為方便。用水泥和灰土來代替原土，可以在很大程度上降低工程造價(jià)，提升軟土地基的承載力和穩(wěn)定性，并對工程施工進(jìn)度進(jìn)行有效控制，從而保證工程可以按期完成［6］。

3.4 添加劑處理

添加劑處理技術(shù)，主要是在軟土地基的處理過程中，將水泥、生石灰等物料添加到軟土層中，以對軟土層的土壤結(jié)構(gòu)及其成分加以改變，使其成為可凝固的、強(qiáng)度高的土體。當(dāng)軟土具有可凝固性和高強(qiáng)度性時(shí)，軟土地基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性也會(huì)有明顯加強(qiáng)。采用這種方法對水利施工軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，需要注意添加劑成分與土壤之間的配合比，既不能使土壤水分含量過高，也不能使土壤過于干燥，只有配合比恰到好處，才能發(fā)揮添加劑處理技術(shù)的效用，否則將會(huì)對軟土地基的處理效果產(chǎn)生負(fù)面影響，使地基的穩(wěn)固性難以得到有效保障。

4 結(jié) 語

本文分析了軟土地基含水量高、壓縮性強(qiáng)、透水性差、孔隙較大等基本特點(diǎn)；對施工時(shí)間、施工環(huán)境和軟土地基施工總量等影響水利施工軟土地基處理技術(shù)選擇的因素進(jìn)行了論述；對旋噴注漿處理技術(shù)、排水固結(jié)處理技術(shù)、換土處理技術(shù)和添加劑處理技術(shù)等水利施工軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了研究。這些處理技術(shù)各有特點(diǎn)、各有優(yōu)勢，在實(shí)際應(yīng)用過程中，還需要施工人員綜合考慮各影響因素，選出最佳的處理技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

［1］馮是明，鄒福華.水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)［J］.水科學(xué)與工程技術(shù)，2013（2）：78-80.

［2］代建兵.水利施工中軟土地基處理技術(shù)［J］.中國水運(yùn)（下半月），2013（8）：223-224.

［3］李紅娜.水利施工中軟土地基處理技術(shù)分析［J］.黑龍江水利科技，2014（6）：146-148.

［4］宋謙.探討水利施工中的軟土地基施工技術(shù)［J］.中國水運(yùn)（下半月），2013（8）：182-183.

［5］古軍，尚琨.水利工程中軟土地基處理的施工技術(shù)探討［J］.陜西水利，2013（4）：89-90.

［6］張俊琪.水利施工中的軟土地基處理技術(shù)［J］.黑龍江水利科技，2014（10）：127-128.

Discussion on the treatment technology of soft soil foundation in water conservancy construction

ZHOU Enshun
（Liaoning Runzhong Water Supply Co.，Ltd.，Shenyang 110166，China）

Abstract：Soft soil foundation treatment acts as an important part in water conservancy construction，which has important influence on the overall construction quality of water conservancy project.Study on soft soil foundation treatment technology in water conservancy construction and influencing factors in the application process is very important for further perfecting soft soil foundation treatment technology.In the paper，water conservancy construction is adopted as the basis for analyzing the basic features of soft soil foundation，factors influencing the selection of soft soil foundation treatment technology and several treatment technologies of soft soil foundation in detail.

Key words：water conservancy construction；soft soil foundation；basic features；treatment technology

DOI：10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2016.03.003

中圖分類號：TU471.8

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-8241（2016）03-0018-03