水利施工中軟土地基的處理技術(shù)分析

向自華

摘要：在水利工程施工中，經(jīng)常會遇到軟土地基的問題，由于軟土地基的含水量大、孔隙率大、透水性差，使得軟土地基的強(qiáng)度較低，造成水利工程的承載力不足，質(zhì)量與安全隱患突出，因此，對軟土地基進(jìn)行處理就顯得迫在眉睫。本文先介紹了水利施工中軟土地基的特點，如強(qiáng)度低、透水性差、壓縮性高等，并就幾種常見的軟土地基處理技術(shù)展開論述，如墊層處理技術(shù)、排水固結(jié)法、化學(xué)固結(jié)法、深層水泥攪拌樁處理技術(shù)、樁基法等。

關(guān)鍵詞：水利工程;軟土地基;特點;處理技術(shù)

1 水利施工中軟土地基的特點概述

軟土地基指的是土壤含水率高、空隙較大、具備明顯壓縮特征，且承載力較差的地基土壤。在水利工程實施過程中，不可避免低會遇到軟土地基問題，直接威脅著水利工程的質(zhì)量與安全，下面就軟土地基的特點展開論述：

一是地基強(qiáng)度低。由于自身組成的特殊性，使得軟土地基存在一定問題，并且會衍生出其他的質(zhì)量問題。同時，也會導(dǎo)致軟土地基的強(qiáng)度下降，如果軟土地基的強(qiáng)度較小，就會給整個工程質(zhì)量帶來嚴(yán)重威脅，比如說，水利工程出現(xiàn)裂縫或坍塌事故，不僅會延誤工期，還會留下較多的質(zhì)量與安全隱患[1]。

二是地基透水性差。軟土地基往往會存在較多淤泥，在對軟土地基進(jìn)行處理前，應(yīng)當(dāng)做好排水工作，這就要求軟土地基要有一定的透水性，但是軟土地基自身的黏帶性比較強(qiáng)，造成其排水性較差，這樣一來，就不利于軟土地基排水，進(jìn)而影響軟土地基的安全性與穩(wěn)固性。

三是土質(zhì)分布不均。軟土地基包含較多成分，但地基構(gòu)造會因土質(zhì)不同而受到相應(yīng)的影響，由于地基各部位的土質(zhì)密度不均，導(dǎo)致地基的硬度和強(qiáng)度受到不利影響。也有可能導(dǎo)致水利工程質(zhì)量出現(xiàn)問題，影響工程建設(shè)時間，導(dǎo)致工程建設(shè)難度增加。

四是壓縮性較高。軟土地基會有一定的特殊性，正是因為這種特性，導(dǎo)致水利工程地基強(qiáng)度受到不利影響。地基強(qiáng)度較低主要是由于地基工程具有高壓縮性特點，在水利工程建設(shè)過程中會因為工程整體受力而導(dǎo)致工程質(zhì)量受到不利影響，也有可能出現(xiàn)塌陷的問題[2]。

五是沉降頻率高。因為軟土地基具有高壓縮性，導(dǎo)致軟土地基沉降頻率過高，結(jié)合以往工作經(jīng)驗，在水利工程建設(shè)發(fā)展過程中，軟土地基受到的壓力越大，沉降速度也會加快，對水利工程的時間和質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2 水利施工中軟土地基的處理技術(shù)

2.1 墊層處理技術(shù)

排水砂墊層技術(shù)指的是在軟土地基底部鋪設(shè)排水砂，使之形成墊層，并借助于石頭、砂礫等物質(zhì)提高軟土地基的排水能力，使之滿足水利工程的建設(shè)需求。換填墊層技術(shù)也是一種常見的軟土地基處理技術(shù)，合理運用換填墊層技術(shù)，能顯著提高軟土地基的穩(wěn)定性。具體操作是，操作挖掘設(shè)備，剝離掉軟土地基的表面土層，再回填入碎石及礦渣等物質(zhì)。值得注意的是，所使用的礦渣與石塊的穩(wěn)定性與強(qiáng)度必須滿足要求，進(jìn)一步增強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)固性。通常而言，在低洼淤泥處使用換填墊層處理技術(shù)，能夠使軟土地基更加穩(wěn)定，進(jìn)而確保水利工程施工質(zhì)量。

2.2 排水固結(jié)法

通過使用排水固結(jié)法，能及時排除掉軟土地基中的多余水分，緩解軟土地基的不均勻沉降問題，提高軟土地基的載重能力，保證總體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，盡可能地降低不均勻沉降對水利工程作業(yè)的影響。一般而言，依托排水系統(tǒng)及加壓系統(tǒng)運轉(zhuǎn)的系統(tǒng)，加強(qiáng)排水固結(jié)法的實施，利用好軟土地基透水性差的特征，提高軟土地基的承載能力。這里介紹塑料水板處理淤泥軟土地基方法，使用軟基排水板，一旦填筑基礎(chǔ)和上部建筑物，當(dāng)荷載作用于軟土地基時，地下水因受擠壓與毛細(xì)作用，會隨著塑料排水板上升到砂墊層中，并向兩側(cè)排出，促進(jìn)基地承載力提升。當(dāng)砂墊層完成后，才能進(jìn)行塑料排水板施工，先準(zhǔn)確測量出需處理范圍，詳細(xì)標(biāo)明所有排水板的具體位置，將插板機(jī)對中調(diào)平，安放好排水板與鉆孔，操作打樁機(jī)對鉆桿進(jìn)行捶打，截斷地面上塑料排水板，預(yù)留一定長度，然后在四周進(jìn)行填砂處理后即可完工[3]。

2.3 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法也是一種常見的軟土地基處理技術(shù)，種類復(fù)雜多樣，方法不同，運用的技術(shù)原理也不一樣。一般而言，改變軟土地基的力學(xué)結(jié)構(gòu)，利用電化學(xué)原理、液壓及氣壓原理開展的灌漿法作業(yè)，能夠有效控制軟土地基出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形或裂縫的問題。也可以向軟土地基的縫隙內(nèi)注入可固化液體，提高軟土地基的承受力。深層攪拌法類似于水利工程項目的建造原理，通過力學(xué)攪拌，促進(jìn)軟土地基和固化劑的融合，改善軟土地基的不良土質(zhì)。在灌漿法的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了高壓噴射注漿法，利用高壓設(shè)備提高固化劑的使用效果，使地基承載力得以增強(qiáng)。

2.4 深層水泥攪拌樁處理技術(shù)

對于沙土、淤泥等土質(zhì)為主的軟土地基，使用深層水泥攪拌樁處理技術(shù)，能夠發(fā)揮出較高的工程價值。深層水泥攪拌樁技術(shù)是將水泥作為固化劑，操作相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備，對水泥和軟土地基進(jìn)行混合攪拌，促進(jìn)二者的相互結(jié)合，提高軟土地基的強(qiáng)度，增強(qiáng)其穩(wěn)定性，即便后期承擔(dān)更大的工程量，也能滿足工程作業(yè)的承重標(biāo)準(zhǔn)。在運用深層水泥攪拌樁技術(shù)前，必須做好各項前期準(zhǔn)備工作，采取多種手段，對水泥強(qiáng)化與混凝土工程施工過程中有害雜質(zhì)加以隔離，保證現(xiàn)場清整度，使深層水泥攪拌樁技術(shù)得以順利實施。此外，還要圍繞水泥的型號、質(zhì)量及種類等指標(biāo)進(jìn)行抽樣檢查，保證選用的水泥滿足施工要求，也讓深層水泥攪拌樁施工嚴(yán)謹(jǐn)有序[4]。

2.5 樁基法

如果軟土厚度較大，無法大面積進(jìn)行深處理，就可以考慮使用樁基法。樁基法是指利用樁基礎(chǔ)引導(dǎo)建筑物的壓力，確保其固定于相應(yīng)的持力層中，防止水利工程建筑物發(fā)生塌陷或碎裂等安全問題。由于軟土層自身摩擦力不足，可通過使用預(yù)制樁，增加軟土地基的摩擦力。樁基法施工較為簡單，處理后的軟土地基質(zhì)量更高，普遍的做法是自中心向兩側(cè)部位施工，以免因軟土地基的密度過大而導(dǎo)致水利工程施工進(jìn)度受到影響。

鋼筋混凝土預(yù)制樁主要包括混凝土樁與預(yù)應(yīng)力管裝，因其承載力較強(qiáng)、成本投入少、質(zhì)量有保障、施工速度快等顯著性優(yōu)勢，在水土工程軟土地基施工中得到廣泛應(yīng)用，比如說，作者設(shè)計的某水利工程，所在區(qū)域的淤泥土層厚度達(dá)到10m以上，地基處理使用邊長250mm的鋼筋混凝土預(yù)制方樁，擠密淤土層，提高軟土地基承載力。此外，鋼筋混凝土預(yù)制樁能夠抗水閘水壓力產(chǎn)生水平荷載，能夠提高水閘的水平穩(wěn)定性。

如果地基淤泥土層較厚，可以考慮采用灌注樁，這種方法的優(yōu)勢在于施工簡單、成本低廉、平面布置靈活，但缺點是整體性布置，如果地下水位比較高，也無法發(fā)揮擋水作用，由于采用水下澆筑混凝土，要求混凝土強(qiáng)度等級不得低于C20，水泥強(qiáng)度等級為32.5MPa普通硅酸鹽水泥，粗骨料粒徑也要小于40mm。采用鉆孔灌注樁施工時，具有振動小、噪音小、無擠土的特點，比較適宜用于城市建筑密集地區(qū)。

2.6 換填處理技術(shù)

在軟土地基施工處理過程中，如果軟土層較薄，就可采取換填處理技術(shù)。該技術(shù)的關(guān)鍵在于選擇比較恰當(dāng)?shù)耐临|(zhì)對原軟土地基進(jìn)行替代，并予以夯實，使換填的土質(zhì)達(dá)到工程建設(shè)地基承載力的要求，選用換填處理技術(shù)，需要動用挖掘設(shè)備將基底以下一定深度的軟土層挖出，選用水泥土、沙土以及灰土等符合規(guī)定的土質(zhì)，從而達(dá)到施工要求。換填的土質(zhì)要達(dá)到硬度高的要求，就要摻入一定量的混雜碎石或沙土，提高換填土的穩(wěn)定性。此外，考慮到成本因素，若選用換填沙土成本較高，滲透性強(qiáng)，那么換填水泥土的效果更佳，所形成的軟墊材料空隙，能夠促進(jìn)排水，避免出現(xiàn)低溫凍脹的情況，提高排水固結(jié)效果[5]。

3 結(jié)束語

總之，在水利工程施工中，遇到軟土地基的問題是無法避免的，對水利工程質(zhì)量造成十分不利的影響。這就需要對軟土地基進(jìn)行深入分析，根據(jù)軟土厚度、性質(zhì)等選擇相應(yīng)的處理辦法，增強(qiáng)軟土地基的承載能力，提高軟土地基的穩(wěn)定性，使水利工程作業(yè)速度加快，從而降低總體成本。在今后的發(fā)展過程中，應(yīng)對軟土地基進(jìn)行不斷改善，本著質(zhì)量與安全第一的原則，嚴(yán)格按照工程典范，運用有效的技術(shù)手段加強(qiáng)創(chuàng)新，為水利工程建設(shè)質(zhì)量提供有力保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]濤馮.水利工程軟土地基處理的施工質(zhì)量管理探析[J].水電水利，2020，4（4）.

[2]司順軍.水利工程項目軟土地基處理技術(shù)探討[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2020，000（003）：98-99.

[3]李碧豪.基于水利施工中軟土地基處理技術(shù)的分析[J].建材與裝飾，2019，No.595（34）：295-296.

[4]吳淞，辜禹峰，劉毓川.水利工程軟土地基處理施工質(zhì)量管理[J].四川水力發(fā)電，2020（1）：41-43.

[5]董樹海.對水利施工中軟土地基的處理技術(shù)分析[J].中國高新區(qū)，2018（02）：200.

云南省德宏州盈江縣水利局 云南 德宏 679300