水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)解析

郭金宏

摘 要：水利工程是現(xiàn)代化建設(shè)中必不可少的環(huán)節(jié)之一，是重要的民生基礎(chǔ)。因此在進(jìn)行水利工程的施工時，應(yīng)充分保障整體工程的質(zhì)量。其中最為基礎(chǔ)的部分便是地基工程的施工，該環(huán)節(jié)的質(zhì)量會對整體工程的質(zhì)量、使用壽命產(chǎn)生直接的影響。因此對軟土地基應(yīng)通過合理有效的措施進(jìn)行解決，從而保障地基的穩(wěn)定性和堅固性，進(jìn)而保障自身的承載力。

關(guān)鍵詞：換填墊層；水泥攪拌；排水固結(jié)

1 軟土的性質(zhì)

1.1 流動性

在未遭到破壞前，軟土主要呈現(xiàn)固態(tài)的形式。在進(jìn)行軟土地基工程的施工時，會對軟土形態(tài)產(chǎn)生破壞，經(jīng)過挖掘會使軟土轉(zhuǎn)變?yōu)榱鲃訝顟B(tài)。因此軟土具有一定的流動性，而軟土的這一特點會對地基工程的穩(wěn)定性、堅固性等產(chǎn)生影響，進(jìn)而使水利工程中地基工程的施工難度加大。

1.2 透水性

細(xì)顆粒物質(zhì)是組成軟土的主要成分之一，并且這些細(xì)顆粒物質(zhì)具有較高的孔隙率，且孔隙較小，進(jìn)而對軟土的透水性產(chǎn)生影響。在進(jìn)行水利工程中地基工程的施工時，應(yīng)先排除軟土中的水分，從而使軟土固結(jié)增加整體的堅固性和密實性。該過程需要投入大量的人力資源和物力資源，并且需要一定的時間，進(jìn)而使工期延長。若未能將軟土中的水分排除干凈，則在施工完成后，會使地基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，進(jìn)而對整體工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

1.3 高壓縮性

當(dāng)具有較大的載荷時，會壓縮軟土，因此較高的壓縮性是軟土的另一特點。并且這一特點使得整體工程建設(shè)完成后，受高壓縮性的影響，使得建筑物極易出現(xiàn)沉降等現(xiàn)象。并且在較高壓力的影響下，使得軟土出現(xiàn)變形現(xiàn)象，進(jìn)而使建筑物出現(xiàn)傾斜等現(xiàn)象，引發(fā)安全事故。不僅不利于水利工程的正常運行，還會對工作人員的生命、財產(chǎn)安全造成威脅。因此在軟土地基上進(jìn)行水利工程的建設(shè)，應(yīng)提高對軟土高壓縮性這一特點的重視，制定相應(yīng)的措施有效解決。

1.4 不均勻性

軟土中缺乏相應(yīng)的均勻性，細(xì)顆粒物質(zhì)是主要的組成，還具有其他具有高分散性的物質(zhì)。而不同的物質(zhì)其密度具有一定的差異性，并且具有不同的壓縮系數(shù)。致使工程建設(shè)完成后，建筑物受力情況具有差異性。受不同受力情況的影響，使得水利工程出現(xiàn)沉降時缺乏均勻性，進(jìn)而損壞建筑物。

2 軟土地基施工技術(shù)

2.1 換填墊層技術(shù)

換填墊層的技術(shù)指的是挖掉原有的軟土，通過填充墊層的技術(shù)將其他材料進(jìn)行置換。通常使用砂石等具有較高穩(wěn)定性的材料作為填充的材料，也可采用卵石作為墊層。通常可在具有較薄的軟土厚度的施工現(xiàn)場使用換填墊層技術(shù)，當(dāng)軟土厚度大于3厘米則不適用這種技術(shù)。主要是在進(jìn)行挖土和換填材料時，需要投入大量的人力資源和物力資源，并且花費較多的時間。若軟土層的厚度較大，則需要更多的人力和物力以及施工的時間，需要更多的施工材料進(jìn)行填充，因此不僅延長了施工工期，還會增加施工的成本，經(jīng)濟性較差。通過該技術(shù)進(jìn)行軟土的換填，可以增加地基的承載力，繼而減小沉降的發(fā)生率。在進(jìn)行換填時若換填材料出現(xiàn)孔隙，則應(yīng)進(jìn)行排水施工，并碾壓地基。在開始施工前，應(yīng)將原有的軟土充分挖除干凈，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)那謇?，避免坑?nèi)出現(xiàn)樹葉等雜質(zhì)。還應(yīng)提前備好進(jìn)行換填的材料，并在換填前充分?jǐn)嚢琛?/p>

2.2 深層水泥攪拌樁處理技術(shù)

當(dāng)施工現(xiàn)場的軟土是淤泥、粉土的，可通過深層水泥攪拌樁的技術(shù)進(jìn)行解決。該技術(shù)施工原理相對簡單，主要是將水泥與現(xiàn)場的軟土相攪拌，從而起到固化劑的效果。利用攪拌改變軟土的性質(zhì)，進(jìn)而提高軟土的硬度。在使用深層水泥攪拌樁技術(shù)時應(yīng)對以下幾方面格外注意：其一便是保障現(xiàn)場的干凈度和整潔度，從而使施工現(xiàn)場具有平整性利于施工。其二便是在開始施工前，對所需使用的設(shè)施應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，從而在使用過程中可以充分發(fā)揮自身的使用功能。其三便是完成施工后，應(yīng)對工程進(jìn)行嚴(yán)格的驗收，并實驗樁的質(zhì)量，確保其質(zhì)量合格后方可進(jìn)行后續(xù)工程的施工。

2.3 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法也是水利工程在建設(shè)地基的時候常用的處理軟土的方法。排水固結(jié)法可以保證軟土地基的穩(wěn)定性，減少地基發(fā)生沉降的程度。排水固結(jié)法的原理也比較簡單，排水固結(jié)由兩個系統(tǒng)組成，分別為加壓系統(tǒng)，和排水系統(tǒng)。加壓系統(tǒng)可以將水從軟土的孔隙中擠出，排水可以幫助將地下水順利排出。在處理軟土地基的技術(shù)措施中，排水固結(jié)法是應(yīng)用最廣泛，也是最重要的一種方法。根據(jù)加壓方式的不同排水固結(jié)施工法又可以細(xì)分為以下幾種。

2.3.1 真空預(yù)壓

真空預(yù)壓法首先要已經(jīng)加固的軟土地基表面增設(shè)一層砂墊層，接著要在地下埋設(shè)垂直的排水管道。管道要用封閉膜包起來，使其和外界隔絕。膜的四周可以埋入土中防止空氣進(jìn)入。通過該管道可以用真空裝置來抽氣，使得管道中衛(wèi)真空。這樣就增加了地基的壓力，可以將水排除了。

2.3.2 降水預(yù)壓法

降水預(yù)壓法要在軟土中設(shè)置排水帶，排水帶為豎直放置的。也可以在軟土中打造砂井。在軟土上方要鋪設(shè)砂層，并用薄膜覆蓋，使其于外界隔離。再使用抽氣裝置將膜內(nèi)抽到真空狀態(tài)。這都是為了將軟土中的水排出，幫助軟土固結(jié)。軟土固結(jié)之后，地基的質(zhì)量會進(jìn)一步提高，沉降發(fā)生的幾率也會減小。

2.3.3 超載預(yù)壓法是處理

超載預(yù)壓的方法主要試用于軟粘土地基。是通過對地基施加超過其正常使用的壓力來對地基進(jìn)行壓固。在超載的壓力下，路基會發(fā)生沉降，在地基沉降之后再對水利工程進(jìn)行施工，這時地基就不會再沉降了。超載預(yù)壓法如何計算超載壓力的大小，以及超載壓力作用的時間，這個問題尚未得到很好的解決，這方面目前還沒有統(tǒng)一的計算方式，因此超載預(yù)壓法的運用并不是十分廣泛，一般施工單位會根據(jù)具體的施工情況來確定超載的比例。

2.4 化學(xué)固結(jié)法

2.4.1 化學(xué)固結(jié)法特點

化學(xué)固結(jié)法包括高壓注漿法、水泥土攪拌法、灌漿法三種。所謂的灌漿法是指將水泥漿灌進(jìn)土體中，讓土體能充分固結(jié)，從而使地基沉陷程度得以減少，使地基承載力得以提高。對含水量較高的軟土地基來說，此法還能起到防滲、堵漏的功效。此種攪拌法的加固深度能保持在五米，在使用此法之前，一定要對土質(zhì)采取配比強度試驗，從而將最佳水泥摻和量加以確定。此法被廣泛的應(yīng)用在含水量高、沉積厚度達(dá)、抗剪性低的軟土地基里。

2.4.2 化學(xué)固結(jié)法應(yīng)用建議

通過化學(xué)處理形式使地基承載力和硬度增強，以此減少沉降量，從而達(dá)到軟基處理的目的，此種形式能使處理之后地基邊坡穩(wěn)定性得到很好的保障。在對其進(jìn)行具體應(yīng)用之時，作為施工單位一定要對地基和水泥之間的化學(xué)反應(yīng)加以控制，并對相關(guān)的物理加固舉措加以管理，從而確保處理之后地基固化的速度加快。在運用高壓噴射漿法之時，應(yīng)注意壓力大小，避免在施工之時出現(xiàn)不均勻沉降和起包的問題。

3 結(jié)束語

地基工程是水利工程的施工基礎(chǔ)，其質(zhì)量對整體工程的質(zhì)量和運行具有重要影響，并且對工程的使用壽命具有直接的影響。因此在進(jìn)行水利工程的施工時，應(yīng)提高對地基工程施工質(zhì)量的重視。水利工程施工中較為常見的便是軟土地基，而軟土?xí)Φ鼗こ痰姆€(wěn)定性、承載力等產(chǎn)生影響。軟土所具有的高壓縮性、不均勻性等特點，會使工程施工后建筑物發(fā)生沉降等現(xiàn)象。所以通過化學(xué)固結(jié)法、換填墊層法、排水固結(jié)法等進(jìn)行處理，可有效提高地基的穩(wěn)定性、堅固性和承載能力，從而保障地基工程的質(zhì)量，進(jìn)而保障整體水利工程的質(zhì)量和使用壽命。

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