水利工程軟土地基處理的施工技術(shù)探討

王亞麗 周翔軍

摘要：在水利工程施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基結(jié)構(gòu)，若無法進(jìn)行有效處理，也將影響后續(xù)施工活動(dòng)的順利進(jìn)行。通過采用合理技術(shù)進(jìn)行處理，不僅可以提高基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)承載能力，而且對于降低水利工程后續(xù)維護(hù)成本支出有著積極作用。

水利工程是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)與發(fā)展中重要推動(dòng)力量，維護(hù)著我國農(nóng)業(yè)灌溉、防汛排洪等工作的順利開展，所以保證水利工程施工質(zhì)量就更顯重要。水利施工本身環(huán)節(jié)多、工期長，質(zhì)量管控難度很高，又容易受施工場地地質(zhì)水文等情況的影響，比如軟土地基的處理，就與水利工程建設(shè)質(zhì)量有直接的關(guān)聯(lián)，軟土地基處理技術(shù)應(yīng)用不合理，自然容易造成整個(gè)結(jié)構(gòu)的變形，所以更需在軟土地基處理中加強(qiáng)質(zhì)量管控，降低安全問題發(fā)生幾率。

關(guān)鍵詞：水利工程;軟土地基處理;施工技術(shù)探討

1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?yàn)樗丛诘叵峦寥乐蟹磸?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(huì)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(qiáng)壓縮性，一旦受到強(qiáng)壓，很容易塌陷，即便最初未能表現(xiàn)，土壤體積也會(huì)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?yàn)槠浔旧砗枯^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(huì)造成一定的侵蝕，減少建筑物使用壽命;③擾動(dòng)性很強(qiáng)，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。

2水利施工中軟土地基處理技術(shù)

2.1換土施工技術(shù)

該類方法主要是指將地基中土質(zhì)較軟的部分進(jìn)行科學(xué)的處理和替換。一般來說，處于地基較下層的土壤由于受到多方影響，土質(zhì)更容易產(chǎn)生弱化，如果不能對其進(jìn)行科學(xué)的處理，便會(huì)為后續(xù)的施工形成安全方面的問題。對此，施工人員需對此部分地基使用較為優(yōu)質(zhì)的原料進(jìn)行加工或者替換，從而加強(qiáng)土質(zhì)的堅(jiān)硬程度。具體實(shí)施時(shí)，施工人員可運(yùn)用施工過程中形成的廢渣等材料作為軟土基地的填補(bǔ)原料，從而對其進(jìn)行硬化處理。使用廢渣作為填補(bǔ)不但能夠提高軟土的整體負(fù)荷能力，還能將土壤中存在的水分盡量排出，從而為后續(xù)的暗穴施工做好前提基礎(chǔ)工作。需特別注意的是，如果使用碎石土完成土壤的墊層，則需重點(diǎn)控制施工的密度及厚度等方面的指標(biāo)，使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。該類方法由于實(shí)際應(yīng)用較為便利，且經(jīng)濟(jì)投入較少，因此在實(shí)際施工中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

2.2旋噴施工技術(shù)

該類方式需使用旋噴設(shè)備來完成噴樁的加工，從而提升其運(yùn)轉(zhuǎn)的速度，此后根據(jù)實(shí)際工程實(shí)施的需要，運(yùn)用不同的噴射方式將漿液關(guān)注到目標(biāo)物上，從而逐步提升地基的穩(wěn)定效果。這也是所謂的人工復(fù)合地基方式。運(yùn)用此類方式能夠?qū)Φ鼗|(zhì)量進(jìn)行有效的優(yōu)化提升，使其最大限度復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著工程項(xiàng)目需求的不斷提升，漿液的類型也顯現(xiàn)出一定的多樣化發(fā)展趨勢，這便需要施工人員結(jié)合具體的條件和需求對漿液種類進(jìn)行科學(xué)的選擇。旋噴方式的技術(shù)特征不同，因此更適用于黃土及粉土等類型的土質(zhì)，但其使用時(shí)也存在一定的弊端，其對有機(jī)物質(zhì)含量較多的軟土層加固作用還不夠明顯，因此在選擇具體的施工方式時(shí)，首先應(yīng)結(jié)合具體的土質(zhì)類型進(jìn)行科學(xué)的選擇和使用。

2.3預(yù)壓處理法

在水利工程施工中軟土地基處理時(shí)，預(yù)壓處理法也屬于常見的處理技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，該處理技術(shù)的主要應(yīng)用原理在于，借助重物自身壓力對軟土地基表層進(jìn)行靜載荷的施加，在靜載荷作用下，軟土地基之間的縫隙也會(huì)不斷被壓實(shí)，這也在很大程度上提高了地層結(jié)構(gòu)的綜合性能。目前在水利工程施工過程中，經(jīng)常使用到的預(yù)壓處理法包括堆載預(yù)壓法和真空預(yù)壓法兩種類型，以前者為例，其作用原理是利用現(xiàn)場的一些材料，如水泥材料、砂石材料、石板材料等，將其平整的堆放在軟土地基結(jié)構(gòu)表面，靜待一段時(shí)間后，結(jié)構(gòu)表面會(huì)在重物自重下開始沉降，同時(shí)會(huì)將土層中的水分和空氣擠壓出來，以此起到提升軟土地基綜合強(qiáng)度的作用。

2.4強(qiáng)夯法

與預(yù)壓處理法相類似，強(qiáng)夯法在軟土地基處理中，也屬于經(jīng)常應(yīng)用到的處理技術(shù)。該處理技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，其作用原理便是借助機(jī)械設(shè)備（如重錘）所產(chǎn)生的沖擊力，將軟土地基結(jié)構(gòu)中的空氣和水分快速排出，相比于預(yù)壓處理法，該技術(shù)的工作效率較高，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成結(jié)構(gòu)的加固操作。根據(jù)了解情況來確定重錘重量、起落高度、夯擊次數(shù)等參數(shù)。而且還需要做好試夯工作，調(diào)整結(jié)構(gòu)中軸線偏差，隨后再進(jìn)行夯擊工作，以提高夯擊結(jié)果的可靠性。

2.5硅化加固施工法

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(dòng)硅化的施工工序。在施工人員全面推進(jìn)各項(xiàng)工作環(huán)節(jié)時(shí)，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(shí)各項(xiàng)涵蓋參數(shù)均會(huì)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(huì)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(qiáng)度和硬度等方面指標(biāo)，同時(shí)其加固的范圍也會(huì)不斷擴(kuò)大。但在實(shí)施該手段的應(yīng)用時(shí)，會(huì)耗費(fèi)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(xiàng)目需求選擇使用該類技術(shù)。

3軟土地基處理注意事項(xiàng)

（1）數(shù)據(jù)調(diào)研及處理。施工初期要運(yùn)用各類先進(jìn)測繪技術(shù)和數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，做好施工現(xiàn)場勘測調(diào)研，特別是對于地基含水度、承載強(qiáng)度、應(yīng)變能力等關(guān)鍵參數(shù)的獲取。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況及數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)性分析和預(yù)判，選擇適當(dāng)?shù)奶幚矸椒?。?）施工分析與規(guī)劃。在處理方法選擇完畢后，需要對調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并對可能出現(xiàn)的意外干擾情況進(jìn)行預(yù)案設(shè)計(jì)，將可能的影響因素考慮在內(nèi)，作詳細(xì)、科學(xué)的施工內(nèi)容及進(jìn)度規(guī)劃。（3）極端環(huán)境條件預(yù)測。由于軟土地基處理工作對于外界環(huán)境的敏感性，需要謹(jǐn)慎選擇施工季節(jié)，做好天氣預(yù)測和特殊氣象預(yù)警工作，防止多雨、多雪的自然天氣條件造成軟土地基含水量的進(jìn)一步增加，或加固施工因?yàn)樘厥馓鞖馔七t或失效，影響水利施工進(jìn)程。

4結(jié)語

[1]何正恒.水利施工中軟土地基處理技術(shù)的分析[J].綠色環(huán)保建材，2020（2）：242.

[2]魏明巍.水利工程施工中軟土地基處理的方法探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（7）：138-139.

（作者單位：江蘇省邳州市水務(wù)局）