基于水利工程的軟土地基處理工藝分析

摘要：近年來，我國的水利工程事業(yè)發(fā)展迅速。水利工程是一個(gè)系統(tǒng)性和綜合性都比較強(qiáng)的工程，它包括的東西很多。水利工程對于土地的地基建設(shè)比較重要，針對于不同的地基，應(yīng)開發(fā)出相應(yīng)的技術(shù)。其中，以軟土地基為基礎(chǔ)開發(fā)出的新型技術(shù)，為我國的水利工程建設(shè)起到了重要作用。文章主要對水利工程中軟土地基的處理技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究。

關(guān)鍵詞：水利工程；軟土地基；處理工藝；地基建設(shè)

中圖分類號：TV523 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）30-0079-02

地基建設(shè)一直都是水利工程建設(shè)中比較重要的內(nèi)容。它是建設(shè)水利工程時(shí)的基礎(chǔ)，沒有它就無法開展后續(xù)工作。所以，當(dāng)我們在開展每項(xiàng)水利工程時(shí)，都要先進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)地考察研究地基，用科學(xué)的方法測出地基的類型，然后實(shí)施對應(yīng)的方案和措施。在對軟土地基的勘察中，我們需要解決的問題有很多。這其中我們需要重點(diǎn)考慮它的承載能力，如果沒有考慮到的話，那么后果將是不堪設(shè)想的。軟土地基的結(jié)構(gòu)一般都比較復(fù)雜，這樣就造成了無法對其進(jìn)行施工。所以，我們就需要去不斷分析和研究，從中找到解決的辦法。提高軟土地基的穩(wěn)定性，用科學(xué)的方法進(jìn)行施工，確保工程的順利進(jìn)行。

1 軟土地基的概念

顧名思義，軟土地基就是由軟土構(gòu)成的地基，其土壤成分相對于其他土的土壤性質(zhì)比較軟一些。主要成分有淤泥質(zhì)的粉土和黏土、含有顆粒的松軟土、泥炭、松散的沙質(zhì)土和有著較大縫隙的有機(jī)土等。這些物質(zhì)融合在一起，就組成了軟土。其中，每種物質(zhì)成分都有各自的特性。不是水分過多，就是質(zhì)地疏松、壓縮性強(qiáng)大，不過卻不能經(jīng)受大的壓力。軟土質(zhì)將這些特點(diǎn)集中于一身，形成了其獨(dú)有的特點(diǎn)，包括強(qiáng)度低、壓縮高、透水差、沉降快和成分分布不均等。

1.1 強(qiáng)度比較低

因?yàn)檐浲恋奶厥庑再|(zhì)所導(dǎo)致，軟土的結(jié)構(gòu)質(zhì)地疏松，經(jīng)受不了大強(qiáng)度的壓力，很容易在受到大強(qiáng)度的壓力之下，突然造成地面崩塌的現(xiàn)象，引起人員的受傷以及設(shè)施的損壞，從而直接導(dǎo)致了水利工程施工的進(jìn)度。所以，如何解決這方面的問題，是決定工程能否在軟土地基上開展作業(yè)的重要因素。

1.2 透水性比較差

由于軟土之中含有太多阻礙水分的淤泥黏性土質(zhì)成分，所以其在透水性上，有待改善。工程在施工時(shí)會使用大量的水，這些軟土中的淤泥土質(zhì)會直接導(dǎo)致水分無法正常滲漏排除，就會造成嚴(yán)重的積水問題，從而影響整個(gè)工程的進(jìn)度。此項(xiàng)問題可以通過排水固結(jié)法來解決。

1.3 壓縮力度過高

這種問題主要是由于軟土中的顆粒較大的松軟土和縫隙較大的有機(jī)土造成的，使得土地的強(qiáng)度比較低，能夠很容易地對其進(jìn)行壓縮，在工程實(shí)施中，工程量在不斷加大，對于地基的壓力也會逐漸增加。這對于壓縮性高的地基，就會很危險(xiǎn)，隨時(shí)都有塌陷的可能。針對軟土地基，經(jīng)過科學(xué)的論證研究，當(dāng)單位面積的壓力超過0.1MPa時(shí)，就會發(fā)生塌陷。所以，我們要盡快找到解決的辦法，防止由于地面塌陷而給工程在實(shí)施中帶來的危險(xiǎn)和損失。

1.4 地基容易沉降

同樣，由于上面所說的高壓縮的特質(zhì)，很容易使軟土地基發(fā)生沉降問題。這種問題不同于地面的突然塌陷，它是一種緩慢的特征，隨著工程進(jìn)度的推進(jìn)、工程質(zhì)量的加大，而使地面的高度越來越低、慢慢下降，導(dǎo)致最后的工程效益和預(yù)期想象的不同。

1.5 土質(zhì)分布不均

我們知道，軟土的組成成分比較多，性質(zhì)多樣，但是這樣的多樣性，并沒有很好地融合在一起，形成更好的特性。不同成分的土質(zhì)在硬度、強(qiáng)度和密度上的不同，導(dǎo)致了彼此相互排斥、分布不均，使得每一部分的地基在受力上都不同，這樣就很容易引起建筑的崩塌。

2 水利施工中軟土地基的處理方法

2.1 置換法

這種方法就是將軟土地基中達(dá)不到工程強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的土壤，用高強(qiáng)度的土壤換掉，是一種比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力的方法。而且此方法的施工成本還比較高，所以就不太適合進(jìn)行大范圍的操作。在施工中，只是起到一個(gè)輔助的作用。

2.2 排水砂墊層法

這種方法的具體做法就是將富含大量水分的淤泥質(zhì)的黏土和粉土等土質(zhì)，通過對其中水分的排泄，來達(dá)到增加土質(zhì)強(qiáng)度的目的，這種方法經(jīng)常被使用，能夠緩解土質(zhì)的壓縮性，具體的方法就是在軟土地基的底部放上一層高滲水的砂墊層，然后利用其將軟土層中的水給擠壓出來，從而加強(qiáng)軟土地基的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。在此之中，還需要做好排水工作，以便能夠?qū)B出來的水排出去。

2.3 化學(xué)固結(jié)法

這種是針對于常規(guī)的方法沒有效果后應(yīng)運(yùn)而生的一種方法。化學(xué)固結(jié)法是利用化學(xué)材料，對軟土地基進(jìn)行相應(yīng)的填充，由此來改造和加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度，有減緩軟土地基壓縮性和提高承載能力的效果。是一種科學(xué)性的技術(shù)運(yùn)用，主要的方法包括灌漿法和人工材料加固法以及硅化加固法和深層攪拌法。

2.3.1 灌漿法。這種方法主要是指根據(jù)氣壓和電化學(xué)原理，利用石灰石等化學(xué)方面的材料，來對軟土地基進(jìn)行相應(yīng)的填充，由此實(shí)現(xiàn)對軟土地基中的淤泥質(zhì)黏土和粉土的加固作用，從而確保軟土地基能夠承受施工中的巨大壓力。

2.3.2 硅化加固法。此方法也是利用化學(xué)材料來對軟土地基進(jìn)行的填充，使用硅酸鈉和氯化鈣等相關(guān)化學(xué)元素形成的膠狀的凝聚物，來對軟土地基中的縫隙進(jìn)行黏合，使其組織緊密，從而加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度和硬度，滿足工程建筑需要。

2.3.3 深層攪拌法。這種方法和灌漿法比較像，都是將水泥等物質(zhì)，經(jīng)過深層攪拌機(jī)的攪拌，使其與軟土中的組織緊密結(jié)合，保證兩者的均勻，等到水泥干了之后，就能夠很好地提升軟土地基的硬度和強(qiáng)度。這種變化是質(zhì)的飛躍。通常，這種方法被應(yīng)用于柏油馬路中的比較多。

2.3.4 人工合成材料加固法。在水利工程的軟土地基中，如果將高強(qiáng)度、高硬度的人工性的合成材料與軟土結(jié)合，放置在其中的話，那么其強(qiáng)度和韌性會比之前的那些方法更加有效。高強(qiáng)度、高韌性的材料在與軟土接觸后，其中的高壓產(chǎn)生的高摩擦?xí)箖烧呔o密結(jié)合。同時(shí)，它也能夠很好地保證軟土地基的穩(wěn)定性。在軟土地基發(fā)生沉降時(shí)，其中的高韌性材料會斷裂，從而減緩其沉降，減少沉降的面積范圍。

2.4 物理旋噴法

所謂的物理旋噴法就是用碰頭深入地下，進(jìn)入軟土地基的組織底部，利用高速旋轉(zhuǎn)的噴頭，將適當(dāng)濃度的混合加固物質(zhì)噴灑在軟土中。這也是軟土地基加固法中比較常用的方法，其可以有效地提高軟土的硬度，很好地防止軟土地基的橫向移動，從而加強(qiáng)其土質(zhì)的強(qiáng)度。

3 結(jié)語

水利工程中軟土地基問題有很多，其處理方法也有很多，我們需要做的就是根據(jù)不同的問題，去找到不同的解決辦法。從實(shí)際情況出發(fā)，對于軟土問題進(jìn)行具體分析，在考慮到水利工程的工程質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的前提下，運(yùn)用合理的方法解決對應(yīng)的問題，我們還要不斷學(xué)習(xí)、不斷創(chuàng)新，努力改善軟土地基的處理技術(shù)和工藝，不斷完善軟土地基的體系建設(shè)。

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作者簡介：劉石磊（1977-），男，河南開封人，開封市城區(qū)水利局助理工程師，研究方向：水利水電工程。endprint