軟土地基處理技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用

邱成龍

摘 要：隨著施工技術(shù)的不斷進(jìn)步，軟土地基處理技術(shù)也在不斷發(fā)展。作為水利工程施工的重要組成部分，軟土地基處理的好壞不僅關(guān)系到水利工程施工質(zhì)量，還會(huì)影響到水利工程的施工進(jìn)度。在施工過程中，要充分了解軟土地基的特點(diǎn)，結(jié)合工程實(shí)際情況，選擇科學(xué)合理的軟土地基處理技術(shù)。筆者通過對(duì)影響軟土地基影響因素的分析，闡述了常用的軟土地基處理技術(shù)，以供類似工程借鑒參考。

關(guān)鍵詞：軟土地基處理；水利工程；科學(xué)合理；影響因素；分析

中圖分類號(hào)：TV55 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

科技的發(fā)展，推動(dòng)了水利工程施工技術(shù)的進(jìn)步，在水利施工過程中，軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。因軟土地基處理的質(zhì)量關(guān)系到水利工程的整體質(zhì)量，如果軟土地基沒有處理好，將會(huì)對(duì)工程整體質(zhì)量造成很嚴(yán)重的影響，有時(shí)甚至?xí){到人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。因此，為了選擇合理的處理技術(shù)，制定科學(xué)的施工方案，在地基處理施工前，需要對(duì)軟土地基部分進(jìn)行詳細(xì)的勘察，以此來保證水利工程的施工質(zhì)量。

1 軟土地基的基本特點(diǎn)概述

軟土地基一般是指具有較高含水量的土質(zhì)層，一般強(qiáng)度比較低，壓縮量較高，多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。從物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物理力學(xué)性質(zhì)等方面來考慮，軟土地基具有以下的基本特點(diǎn)。

1.1 壓縮性高

軟土地基壓縮性比較高，不容易達(dá)到穩(wěn)定，這是由于軟土的孔隙比>1，容重小，而含水量高，并且含有腐殖質(zhì)、微生物或可燃?xì)怏w等有機(jī)質(zhì)，在壓縮初期，比較平緩，當(dāng)軟土地基的壓力超過壓力點(diǎn)時(shí)，軟土地基就會(huì)出現(xiàn)下降態(tài)勢(shì)，甚至?xí)霈F(xiàn)突然下降態(tài)勢(shì)。在其他條件不變情況下，軟土的壓縮性隨塑性值越大而越強(qiáng)。

1.2 孔隙較大

軟土比普通的土質(zhì)孔隙大，通常情況下，軟土的孔隙比是普通土的130%左右，這都是因?yàn)檐浲梁枯^高所導(dǎo)致的。軟土顆粒間接觸點(diǎn)出現(xiàn)膠結(jié)現(xiàn)象，失去自身土層壓實(shí)能力。

1.3 觸變性

軟土的靈敏度很高，主要體現(xiàn)在觸變性上。軟土是一種呈絮凝狀結(jié)構(gòu)的沉積物，當(dāng)軟土作為原狀土?xí)r常具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，一旦遭到破壞或經(jīng)過擾動(dòng)，結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，軟土強(qiáng)度就會(huì)迅速下降并很快變成稀釋狀態(tài)。所以當(dāng)軟土地基受到振動(dòng)荷載后，就會(huì)出現(xiàn)側(cè)向滑動(dòng)、沉降及其底面兩側(cè)擠出等現(xiàn)象。

1.4 透水性差

軟土的透水性很差，在垂直層面上透水率幾乎很小，這不利于排水固結(jié)，主要表現(xiàn)為結(jié)構(gòu)物沉降時(shí)間過長，而在加荷初期，常出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，影響地基的強(qiáng)度。

此外，軟土還具有其他一些特點(diǎn)，例如抗剪強(qiáng)度低，具有流變性，不均勻性等。工程中要加以分析，針對(duì)不同的特點(diǎn)，采取不同的措施，如要檢測(cè)軟土的抗剪強(qiáng)度，最好在現(xiàn)場(chǎng)作原位試驗(yàn)。

2 水利施工中影響軟土地基施工技術(shù)選擇的因素

2.1 施工進(jìn)度

施工進(jìn)度是我們?cè)谌魏喂こ讨斜仨氁紤]的一個(gè)關(guān)鍵因素。首先在施工前我們要編制施工計(jì)劃，然后再根據(jù)具體的施工內(nèi)容和工程實(shí)際情況制定較為具體的工期目標(biāo)，考慮施工中各種影響工期進(jìn)度的因素，保證工期如期完成。對(duì)于軟土地基施工這部分內(nèi)容來說，施工處理技術(shù)的不同，工期也會(huì)存在不同差異。有些技術(shù)需要一定的處理時(shí)間，導(dǎo)致延長整個(gè)工程的工期，因此，在選擇軟土地基施工技術(shù)時(shí)要充分考慮其對(duì)工期的影響，如果工期比較緊張時(shí)，盡量選擇能夠短時(shí)間內(nèi)完工的處理技術(shù)，進(jìn)而縮短施工時(shí)間，加快施工進(jìn)度。

2.2 環(huán)境因素

由于水利工程所處區(qū)域不同，地理環(huán)境因素也會(huì)對(duì)施工技術(shù)的選擇造成一定的影響。必須對(duì)水利工程周圍的地理環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查了解，經(jīng)過綜合分析后，選擇科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的軟土地基處理技術(shù)。

2.3 軟土地基施工總量

在眾多影響因素中，軟土地基施工總工程量是決定軟土地基處理技術(shù)選擇的一個(gè)重要影響因素。當(dāng)軟土地基施工總工程量比較大時(shí)，如果選擇換土處理的地基處理方式，就需要投入大量的人力、物力和財(cái)力，不利于施工成本的控制。當(dāng)軟土地基層比較厚時(shí)，如果采用壓重的施工技術(shù)，軟土地基穩(wěn)定性及堅(jiān)固性可能無法得到保證，因此，要充分考慮軟土地基施工總量及厚度、深度等，只有選擇一個(gè)既能保證處理效果，又能實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)合理目標(biāo)的施工技術(shù)，才能事半功倍，既有利于加快水利工程施工進(jìn)度，對(duì)降低水利工程施工成本也很有利。

3 水利施工中軟土地基處理技術(shù)

3.1 換填處理技術(shù)

在水利施工過程中，換填處理技術(shù)是應(yīng)用最廣泛的處理技術(shù)之一，與其他軟土地基處理方式相比，它的施工方法比較簡(jiǎn)單，具有一定優(yōu)勢(shì)。通過換填處理的軟土地基，土質(zhì)得到了一定的改善，同時(shí)軟土地基的強(qiáng)度也相應(yīng)地增加。常用的換填材料有兩種，即石灰土和水泥土。在實(shí)際施工過程中，施工人員只要按照既定方案進(jìn)行施工，不需要借助復(fù)雜的施工工具和施工技術(shù)，就能達(dá)到換填的效果。經(jīng)過水泥和石灰替換的土質(zhì)，在一定程度上提高了軟土地基的穩(wěn)定性和承載能力，實(shí)現(xiàn)了降低施工成本、保證工程進(jìn)度、提高工程質(zhì)量的目的。

3.2 旋噴注漿處理技術(shù)

旋噴注漿處理技術(shù)主要適用于含淤泥量大、砂土、黃土以及黏性土等土質(zhì)的軟土地基。這種處理技術(shù)的原理是通過氣壓法、液壓法、電化學(xué)法等方法將固化漿液通過高速旋轉(zhuǎn)的方式注入地基縫隙中，經(jīng)過旋噴注漿處理的軟土地基，能夠在一定程度上增強(qiáng)地基的承載能力，阻止地基發(fā)生沉降變形。旋噴注漿處理技術(shù)所用的固化漿液包括水泥漿、黏土漿、硅酸鹽類化學(xué)漿液等，噴漿方式采用定噴或旋噴，可以固化出水利工程復(fù)合地基。需要注意的是，如果軟土地基內(nèi)含有一定比例的大石塊或者有機(jī)物，選用旋噴注漿技術(shù)施工時(shí)首先應(yīng)該檢驗(yàn)其適用性能，最終根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來確定是否能夠選用該處理技術(shù)進(jìn)行軟基處理。

3.3 排水固結(jié)法處理技術(shù)

排水固結(jié)軟土地基處理技術(shù)是指利用排水設(shè)施將軟土地基中多余的水分排出去，孔隙比減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，地基土的強(qiáng)度逐漸增長，從而提高軟土地基的固結(jié)能力。目前軟土地基排水固結(jié)的方式有兩種，一種是砂井排水或水管排水，一種是堆載預(yù)壓排水。砂井或水管排水是先在地基中設(shè)置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后根據(jù)建筑物本身重量進(jìn)行加載；堆載預(yù)壓排水是在建筑物建造前在場(chǎng)地上先行加載預(yù)壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結(jié)，地基發(fā)生沉降，同時(shí)強(qiáng)度逐步提高的方法。

排水固結(jié)法主要用于解決地基的沉降和穩(wěn)定問題。排水固結(jié)法適用于處理飽和和軟弱土層，但對(duì)滲透性極低的泥炭土要慎重對(duì)待。還有一些處理技術(shù)，如預(yù)壓砂井法，化學(xué)固結(jié)法、電滲排水法等，因其應(yīng)用存在一定局限性，在此不作贅述。

結(jié)語

綜上所述，軟土地基處理方法有很多種，在水利工程施工過程中，我們要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合軟土地基的各種特點(diǎn)，從周邊環(huán)境、施工進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)效益等多方面考慮，選出最適合的處理技術(shù)然后加以應(yīng)用。同時(shí)在施工過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)新的、更多更好的處理技術(shù)，將施工技術(shù)提升到新的水平，促進(jìn)水利工程技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展。

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