軟土地基基礎(chǔ)上水利施工處理方法

朱凱

南京河川建設(shè)工程有限公司 江蘇 南京 210000

引言

在水利工程建設(shè)過程中，施工地理位置、周邊環(huán)境會在很大程度上影響工程建設(shè)。如果工程項目所在地區(qū)環(huán)境非常惡劣，會直接影響到水利工程正常施工建設(shè)，降低水利工程施工質(zhì)量。其中軟土地基由于其特殊性，如較強壓縮性、滲水性差等因素，會對水利工程施工建設(shè)帶去較大破壞，對此，在實際施工中，應(yīng)當(dāng)提高重視度，結(jié)合實際情況采取有效的措施處理，保證軟土地基得到合理處理，有效預(yù)防地基結(jié)構(gòu)變形，保證后續(xù)施工可以順利進(jìn)行，防止水利工程企業(yè)建設(shè)出現(xiàn)嚴(yán)重經(jīng)濟損失。

1 水利工程地基施工

在水利工程施工建設(shè)中，需要重視地基管理，該環(huán)節(jié)會直接影響到后續(xù)施工是否可以順利建設(shè)，在很大程度上決定了整個工程質(zhì)量。所以，在水利施工建設(shè)過程中，相關(guān)人員需要在正式開工前，到現(xiàn)場實際勘察，全面了解、掌握地基具體情況，而后與技術(shù)人員充分溝通，依照實地情況制定出科學(xué)合理的設(shè)計方案，明確出具體的管理措施和辦法。如果水利工程項目施工所在地為軟土地基，需要綜合考量多種問題，只有保證處理好軟土地基，才能為后續(xù)施工提供保障。因此，工程項目相關(guān)人員必須高度重視、全面分析軟土地基，主要是因為軟土地基承載能力較差，滲透性差，如果沒有處理好，在軟土地基上進(jìn)行施工建設(shè)，非常容易引發(fā)周圍結(jié)構(gòu)變形、斷裂等現(xiàn)象，若是情況嚴(yán)重，甚至?xí)苯佑绊懙秸麄€水利工程施工質(zhì)量，給施工人員造成一定安全隱患和經(jīng)濟損失。除此之外，水利工程地基施工環(huán)節(jié)決定著上層施工質(zhì)量，所以，對地基施工標(biāo)準(zhǔn)有著嚴(yán)格的要求和標(biāo)準(zhǔn)，在進(jìn)行軟土地基過程中，必須達(dá)到相應(yīng)的結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，保證地基處理到位，方能保障水利工程地基施工順利進(jìn)行。在具體實踐中，對于軟土地基的處理，需要充分考慮到軟土地基的承載能力，合理利用計算機軟件，科學(xué)分析出影響軟土地基的各類因素，如承載力、水平剪切力、土壤熱化等，并綜合考量天氣、氣候，避免受到自然因素而影響到地基處理工作[1]。

2 軟土地基特征分析

與普通地基不同，軟土地基具有較高的識別性，在水利工程項目施工過程中，如果遇到軟土地基，要求施工人員必須全面了解、掌握軟土地基特征，為后續(xù)軟土地基處理提供參考，提升軟土地基處理工作的針對性。綜合分析軟土地基特征，可以總結(jié)以下幾點：

軟土地基的抗剪強度低，所以，在水利工程施工建設(shè)過程中，為了更好地檢驗軟土抗剪強度，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場進(jìn)行原位試驗。

高壓縮性。由于軟土孔隙比較大，同時土壤含水量較大，其中含有大量的微生物、可燃?xì)怏w，還有一些腐殖質(zhì)，所以軟土具有較強的壓縮性，很難在一定時間內(nèi)穩(wěn)定。同時，如果保持其他條件相同，軟土塑限值與其壓縮性成正比。

透水性差。軟土最大的特點就是其透水性能非常差，甚至其透水性可以忽略不計，所以，很難實現(xiàn)良好排水，如果沒有處理好這種透水性直接在上方施工建設(shè)，會直接增加建筑物沉降程度。不僅如此，在加荷初期還非常容易出現(xiàn)較高的孔隙水壓力，這會直接降低地基強度。

觸變性。分析軟土成分可知，主要是絮凝、結(jié)構(gòu)性沉積物，如果原土壤沒有被破壞，具有一定的結(jié)構(gòu)強度，但一旦發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞，土層強度會瞬間降低，在非常短的時間成為稀釋狀，這就是“觸變性”。也正因此，在水利施工中，如果沒有處理軟土地基，一旦地基受振動荷載后，會直接發(fā)生滑動、沉降等情況，嚴(yán)重影響正常施工建設(shè)。

不均勻性。粉細(xì)砂顆粒在軟土層中含有一定比例，這種透鏡體無論是在平面上，還是在垂直方向上，都具有較大的差異性，所以非常容易導(dǎo)致建筑物地基發(fā)生不均勻沉降。

流變性。軟土地基具有的流變性，主要指的就是在一定荷載作用力影響下，土壤會發(fā)生一定變形，這種變形會隨時間而增長。對邊坡、堤岸、碼頭等施工建設(shè)非常不利，因此，在實際施工過程中，必須做好一般剪切試驗，確定好抗剪強度值保證施工安全系數(shù)。

綜上所述，軟土地基眾多特征會給施工建設(shè)帶來一定危害，所以，在水利施工過程中要加大力度處理好軟土地基，解決軟土地基存在的問題，保證施工建設(shè)可以順利進(jìn)行。在具體操作中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工所在地情況，采取有效的措施處理好軟土地基。此外，還應(yīng)當(dāng)充分考慮到施工其他因素，比如天氣，若是夏季施工，由于氣溫較高，容易水分蒸發(fā)，進(jìn)而導(dǎo)致土質(zhì)變得疏松，需要采取相應(yīng)的方法優(yōu)化地基原有抗剪強度，進(jìn)而保證土質(zhì)抗剪度[2]。

3 水利施工中軟土地基處理方法

3.1 換填墊層法

在水利施工中軟土地基處理中，換填墊層法是非常常用的方法。該方法在實際應(yīng)用中，需要注意加筋材料的選用，為保證施工質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)選用耐久性好、抗拉強度大、具有一定抗腐蝕性，同時，在受力時伸長率在4%～5%范圍內(nèi)的土工格柵。如果墊層厚度小于1.0m，需要在底部或者一半厚度處增鋪一層加筋土工格柵，若是墊層厚度大于1.0m，施工人員可以按照間隔0.5m的距離鋪設(shè)一層加筋土工格柵。在實際施工中，施工人員可以結(jié)合工程實際情況，合理選用其他土工合成材料，比如土工布等材料。

3.2 換填法

換填法也是處理軟土地基常見方法之一，該方法的主要作用機理就是挖出基礎(chǔ)底面以下深度的軟弱土層，而后根據(jù)施工需求利用適宜的材料進(jìn)行分層填充，并在填充后使用機械或者人工作業(yè)的方法開展分層壓、夯、振動等施工，確保好土層達(dá)到一定密實度。在實際施工中，施工人員需要設(shè)計好墊層，具體要注意以下幾點。

3.2.1 在施工前需要計算出臥層容許承載力。

3.2.2 換填法的墊層寬度需要保證墊層材料側(cè)向擠出，一般情況下，可以按照應(yīng)3.2.3力擴散角進(jìn)行設(shè)計，確保超出基礎(chǔ)底面邊緣一定距離。要注意控制好墊層厚度，應(yīng)當(dāng)大于基底寬度0.25%。

在實際施工操作中，可以運用排水砂墊層法，該方法主要就是在基礎(chǔ)底部表面鋪設(shè)一層砂層，借此形成一個排水面，利用此種砂墊層，可以起到排水通暢的作用，與此同時，也可以很好地起到降低沉降量、防止凍脹的作用。需要注意的是，施工建設(shè)過程中，應(yīng)當(dāng)選用具有較好滲水性的材料，正常情況下，應(yīng)當(dāng)控制好砂墊層平均厚度達(dá)到0.8m，此外，為了保證滲出的水不進(jìn)入地基，應(yīng)當(dāng)在砂墊層面下填一層黏性土進(jìn)行預(yù)防，滲排水設(shè)施建設(shè)也是必要步驟，借此保證砂墊層排出水可以順利排出。

3.3 硅化加固法

在水利工程施工建設(shè)中，還可以利用硅化加固法處理軟土地基。在實際應(yīng)用中，需要達(dá)到一定壓力條件要求，利用帶孔的金屬灌注管，將硅酸鈉溶液注入土中。這種方法可以使得增加土壤顆粒表層活化的膠凝物質(zhì)，在顆粒間建立緊密聯(lián)系，所以，可以起到抑制地基變形的效果，進(jìn)而增加土地強度，有助于強化軟土地基強度。

3.4 添加劑法

添加劑法，顧名思義，就是在軟土地基中增加添加劑，比如生石灰、水泥等添加劑，借助這些添加劑用于改變土壤成分，從而優(yōu)化土壤結(jié)構(gòu)。在實際應(yīng)用中使用此種方法，可以很好地增強土壤強度，進(jìn)而提高軟土地基的堅固性、穩(wěn)定性。需要注意的是，施工人員使用添加劑法時，要把控好量，這就需要結(jié)合土壤情況，合理調(diào)節(jié)添加劑比例，保證土壤水分達(dá)到平衡。

3.5 加筋土法

在處理軟土地過程中應(yīng)用加筋土法，主要方法就是在軟土地基土層中預(yù)埋抗拉能力很強的拉筋，原理就是借助土顆粒位移和拉筋產(chǎn)生的摩擦力作用，使得軟土和加筋材料組合成一個整體，從而降低整體變形量，進(jìn)一步提升軟土地基整體穩(wěn)定性。

3.6 預(yù)壓法

所謂的預(yù)壓法，主要指的就是預(yù)先施加一定靜荷載，初步模擬出工程的地基，完成地基土壓密施工后再卸除荷載的方法，此種操作可以一定程度上減少構(gòu)造物建成后的沉降量，進(jìn)而更好地提高軟弱地基承載力。在實際施工建設(shè)中，需要施工人員對軟土地基進(jìn)行預(yù)先加壓，先處理好大部分的沉降情況，此過程可以提高一定地基強度。例如，真空預(yù)壓，其主要作用原理是利用大氣壓這一預(yù)壓荷載，將地基土中的空氣抽出，促使土中形成一定真空度，利用這種差值抽出土中一部分水，進(jìn)而起到加固地基的作用。

3.7 灌漿法

除上述幾種方法之外，在水利施工中軟土地基處理中，還可以利用灌漿法，該方法主要作用原理就是借助注漿管，運用填充、滲透、擠密等方法，向地層中注入漿液，利用漿液排走土體顆粒間、巖石裂隙中的水氣，等待土層硬化后形成一種具有防水性能的結(jié)石體，這種結(jié)石體化學(xué)穩(wěn)定性良好，可以起到控制地基沉陷的作用，進(jìn)而發(fā)揮增強地基承載力的作用。進(jìn)一步細(xì)分灌漿法，可以劃分為：電動化學(xué)灌漿、充填灌漿、擠密灌漿，此外，還有滲透灌漿、劈裂灌漿。施工人員在實際應(yīng)用灌漿法處理軟土地基過程中，要注意漿液注入均勻性，這種方法非常適用于水分含量過高的軟土地基，可以起到加強地基承載力的效果，同時還可以發(fā)揮堵漏、防滲水作用[3]。

4 軟土地基基礎(chǔ)上水利施工需要注意的事項

4.1 做好施工實地勘察

水利施工中對于軟土地基的處理，首要任務(wù)就是做好施工前期勘察，勘察人員應(yīng)當(dāng)全面調(diào)查、記錄好施工現(xiàn)場的水利工程實況、水文地質(zhì)情況、地形地貌等內(nèi)容。需要對勘察后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而后合理制定相應(yīng)的地基處理方案，做到凡事有規(guī)劃、有計劃，為后續(xù)施工建設(shè)提供可靠參考，進(jìn)而更好的保障地基處理效果。

4.2 合理利用實驗數(shù)據(jù)

在實際施工中，為了切實保證工程施工整體質(zhì)量 最大程度上規(guī)避地基施工質(zhì)量問題，有必要開展地基實驗，參考實驗數(shù)據(jù)綜合考量地基處理方法，進(jìn)而有效提升軟土地基處理質(zhì)量。通過充分發(fā)揮實驗數(shù)據(jù)利用價值，可以很好地減少水利工程后續(xù)使用過程中發(fā)生的質(zhì)量問題，提前發(fā)現(xiàn)并解決工程施工中出現(xiàn)的不穩(wěn)定因素，最終使得水利工程可以延長使用壽命。

4.3 綜合考量軟土地基承載力

由上文分析的眾多軟土地基處理方法看，施工人員需要先了解并掌握地基處理過程中容易出現(xiàn)的影響因素，特別是軟土地基的水平剪切力、土壤熱化、自身承載能力等。綜合考量這些因素后，才可以更好地獲取地基處理最為適宜的方法，從而保障軟土地基處理效果。

4.4 加強控制深層攪拌樁

在實際開展軟土地基處理施工過程中，施工人員必須注重深層攪拌樁的處理，由于這一操作容易受到氣候環(huán)境影響，導(dǎo)致工程施工效率、質(zhì)量得不到保障。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)選擇適宜的氣候環(huán)境進(jìn)行施工，最好不要在冬季等惡劣環(huán)境下施工，避免因為自然環(huán)境而影響地基處理整體效果。

4.5 加強施工操作的規(guī)范性

事實上，在水利工程施工中對于軟土地基的處理，容易受到多方面的因素影響，比如人為因素。應(yīng)當(dāng)制定明確、具體的制度、操作規(guī)范，確保施工人員的操作行為符合施工需求，盡量避免因為人員操作不當(dāng)而導(dǎo)致質(zhì)量問題。此外，在具體施工過程中，管理人員還要指導(dǎo)、規(guī)范施工人員充分發(fā)揮各種地基處理方法的作用，保證軟土地基得到有效處理[4]。

5 結(jié)束語

總而言之，在水利工程項目施工建設(shè)中，對于強度低、壓縮性高的軟土地基，應(yīng)當(dāng)提高重視度，在施工前，實地考察了解施工現(xiàn)場的軟土地基情況，而后選擇適宜的處理方法，使得軟土地基得到妥善處理。比如換填墊層法、灌漿法、預(yù)壓法、加筋土法、硅化加固法、換填法等，提升軟土地基承載力，加強土層周圍結(jié)構(gòu)強度，進(jìn)而保證軟土地基上方可以正常施工，進(jìn)而提升整個水利工程施工質(zhì)量，確保施工安全性，保障施工企業(yè)以及施工人員的生命財產(chǎn)安全。