水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)研究

楊大林

摘要：在水利工程施工建設(shè)過程中，軟土地基是最為常見的地基類型。軟土地基有其特殊性，一旦處理不當(dāng)，勢必會造成上層建筑物的沉降，嚴(yán)重影響到后期施工的工程質(zhì)量，影響建筑工程的使用功能。對此，對軟土地基的處理，務(wù)必要合理到位，采取合理的技術(shù)措施，以提升軟土地基的強度，確保施建水利工程的安全和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：水利工程;軟土地基;勘探;處理技術(shù)

引言

作為工程施工的基礎(chǔ)，地基處理的效果直接決定著工程施工的質(zhì)量及安全。由于水利工程地質(zhì)環(huán)境的特殊性，經(jīng)常需要在土質(zhì)松軟、荷載力差、極易沉降坍塌的軟土地基上進(jìn)行作業(yè)。若不能對軟土地基進(jìn)行恰當(dāng)?shù)奶幚?，則極易引發(fā)安全事故，并造成工期的延長。此外，由于地區(qū)間的差異性，不同地區(qū)軟土地基的特性也有所不同。因此我們需要針對軟土地基的各項性質(zhì)，結(jié)合工作經(jīng)驗繼續(xù)研究軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用，并根據(jù)實際情況科學(xué)地選擇處理方法，保障施工條件的穩(wěn)定性，以及水利施工的效率和質(zhì)量。

一、軟土地基的基本特征

軟土地基多成型于長期輕緩流水環(huán)境，如各類江河湖泊區(qū)域，因為水源在地下土壤中反復(fù)滲透，使土壤顆粒更加疏質(zhì)化，土壤層進(jìn)而易發(fā)生形變，如果水流較為充足，滲透嚴(yán)重，還可能形成流質(zhì)化土層，如地下泥沼，容易對施工造成嚴(yán)重影響。在這種土層上建設(shè)水利建筑后，因其抗壓能力弱，所以很容易出現(xiàn)建筑沉降問題，一旦發(fā)生不規(guī)則沉降，還會導(dǎo)致建筑物撕裂破碎，造成嚴(yán)重?fù)p失。軟土地基的特征有：①因含水量較高且結(jié)構(gòu)松軟，所以具有強壓縮性，一旦受到強壓，很容易塌陷，即便最初未能表現(xiàn)，土壤體積也會在承載重量達(dá)到閥值后出現(xiàn)明顯變化;②透水性很差，因為其本身含水量較高，很難向下滲透，反而多是被表層土壤吸收，再加上地面淤水容易堆積，對建筑物也會造成一定的侵蝕，減少建筑物使用壽命;③擾動性很強，如果出現(xiàn)外力干擾易發(fā)生形變，若沒有有效處理，即便早期沒有發(fā)生沉降等變化，但一經(jīng)地震等自然災(zāi)害影響，很可能出現(xiàn)水利設(shè)施坍塌狀況;④土層結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，各層之間有明顯的性能差異，如果在施工前未對軟土地基加以處理，很可能造成后期的不規(guī)則塌陷。

二、水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)

（一）砂石與砂換填墊層技術(shù)

在水利工程中，要根據(jù)要求對厚度3cm的軟土地基處理，綜合砂石以及換填墊層技術(shù)進(jìn)行處理。在軟土地基處理中要根據(jù)地基表層的軟土層的處理，通過穩(wěn)定性與強度較高的材料做好填層的敷設(shè)處理。在應(yīng)用軟土地基的換填層材料中，主要應(yīng)用卵石、砂石等材料，這些換填材料進(jìn)行墊層的敷設(shè)處理，容易碾實處理，其具有較強的透水性、壓縮性，可以有效地增強地基的強度。通過換填墊層以及砂石技術(shù)可以降低地基沉降度，達(dá)到增強地基承重能力的目的。同時，在進(jìn)行膨脹土的預(yù)防處理，避免軟土地基出現(xiàn)凍傷等問題，在處理中效果顯著。換填施工中要根據(jù)要求做好地基的夯實處理，在地基上形成一個較好的持力層，達(dá)到增強地基承載力、提升整體抗變性、穩(wěn)定性的目的。在填換中如果出現(xiàn)了空隙性的問題，要應(yīng)用透水性良好的材料進(jìn)行排水處理，保障軟土地基可以在短時間凝結(jié)，避免出現(xiàn)軟土地基凍脹等隱患問題。施工之后要根據(jù)要求進(jìn)行夯實，在換填施工之前要做好雜質(zhì)的處理，排除在坑中存在的積水、浮土等雜質(zhì)。在進(jìn)行填料的處理中，要將其均勻的攪拌處理，保障整體的平整性。進(jìn)行換填土的處理中，要根據(jù)要求進(jìn)行處理，保障積水全部排除。做好浮土的清理處理，充分的攪拌填充材料，根據(jù)積水要求鋪平。

（二）化學(xué)固結(jié)處理

軟土地基經(jīng)上述處理，沒有取得理想的效果，可嘗試用化學(xué)固結(jié)的方法。作業(yè)原理：施用針對性強的化學(xué)材料，以填充改造軟土地基，以提升軟土地基的承載能力和硬度，以確保水利施工工程的整體質(zhì)量?；瘜W(xué)固結(jié)方法中，灌漿法的應(yīng)用最為普遍。軟土地基中，填充石灰石等化學(xué)材料，靠內(nèi)部電化學(xué)原理，對軟土地基進(jìn)行硬化，以提升地基的承載能力。除此之外，還可用人工合成材料加筋加固的方法，軟土地基中添加高硬度人工合成化學(xué)材料，經(jīng)高壓處理使軟土與材料緊密結(jié)合，以增強硬度避免地基下沉。經(jīng)化學(xué)固結(jié)處理后，將大大增加地基的硬結(jié)度，提升地基的承載能力，降低減少軟土地基沉降量的目的，該種處理措施有利于穩(wěn)定地基邊坡。但是，在應(yīng)用期間，注意控制好地基與水泥的化學(xué)反應(yīng)，必要時采取相應(yīng)的物理措施以加固，這樣能保證地基固化的速度。此外，應(yīng)用高壓噴漿法處理時，注意控制好壓力，避免出現(xiàn)高低沉浮、起包等情況。

（三）硅化加固施工法

當(dāng)前水利項目的種類較多，且規(guī)模普遍較大，因此完成水電項目的加固施工往往會選擇硅化法來完成。該方式以電滲原理為使用基礎(chǔ)，通過注漿管來逐步完成電動硅化的施工工序。在施工人員全面推進(jìn)各項工作環(huán)節(jié)時，需對具體的施工內(nèi)容反復(fù)作業(yè)，并將氯化鈣等化學(xué)試劑注入軟土地基中，此時各項涵蓋參數(shù)均會在化學(xué)元素的影響下產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng)，此后溶液便會形成膠狀，從而改善軟土地基的柔軟度，使其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的強度和硬度等方面指標(biāo)，同時其加固的范圍也會不斷擴大。但在實施該手段的應(yīng)用時，會耗費大量的資源，以此技術(shù)人員應(yīng)充分考慮其投入成本，結(jié)合具體的工程項目需求選擇使用該類技術(shù)。

（四）強夯處理技術(shù)

強夯處理技術(shù)作為土層固結(jié)處理方式中的一種，能大幅降低施工成本，而且施工簡單、加固效果良好，也是軟土地基處理中應(yīng)用較廣的一種方法。該技術(shù)主要通過夯錘在一定預(yù)設(shè)高度落下對地基進(jìn)行反復(fù)夯打以提高地基整體密度。在具體施工前要先由工作人員布置好排水渠道，排除施工地面積水，并將地面淤泥、雜草等清理干凈，在地面晾曬一定時間后使用推土機加以平整，隨后即可開始強夯作業(yè)。首先，要先完成樁位放樣工作，通過全站儀對地基兩側(cè)控制樁位置準(zhǔn)確判定，并逐一確定每個夯點的位置，最好保證夯點間距在3m～4m間，以正方形交錯布點，滿夯四點后要在其中心再夯一點;其次，起重機就位后，要使夯錘與夯點準(zhǔn)確相對，記錄并控制好夯打前夯錘高程，要至少將落距控制在15m以上，保證夯打效果;再者，夯錘到達(dá)既定高度后，脫鉤并使其自由下落，首次夯打后要對夯坑地面高程進(jìn)行測量并記錄，作為后續(xù)夯打規(guī)劃依據(jù);最后，夯打方法以五遍夯為準(zhǔn)，第一、二、三遍以點夯進(jìn)行，控制在8～15夯擊次數(shù)，并結(jié)合夯坑高程變化判斷是否滿足施工需要，第四、五遍以滿夯進(jìn)行，結(jié)合不同夯點的高程判斷次數(shù)，一般連續(xù)3擊即可。強夯處理技術(shù)雖然操作上相對簡單，但在夯點準(zhǔn)確控制上要保證嚴(yán)格不偏差，并在施工結(jié)束后進(jìn)一步開展靜力觸探試驗，對軟土地基加固情況和承載能力進(jìn)行全面檢查。

結(jié)語

總而言之，軟土地基的處理對于水利工程的質(zhì)量具有重要的影響，我們必須要充分的處理好軟土地基的問題，保證軟土地基的穩(wěn)定性和承重性，確保我國水利工程的建設(shè)。在此過程中我們必須要充分的分析施工地段的地理環(huán)境，評析周圍的濕度，預(yù)定合理的方案有效的排出地地表水分，盡可能的保證軟地基的穩(wěn)定性。同時我們還需要將更多先進(jìn)的技術(shù)和優(yōu)良的方法應(yīng)用到軟地基處理中，切實提高軟地基的處理質(zhì)量和處理效果，有效地保證我國水利工程的施工質(zhì)量為我國水利工程的發(fā)展提供動力。

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