水利施工中軟土地基處理技術(shù)

張敏翠

摘要：在地基建設(shè)中，如果對(duì)軟土地基處理不當(dāng)，它會(huì)直接影響到水利工程的質(zhì)量以及安全性能，工程使用壽命低。因此，要做好對(duì)軟土地基的處理工作，科學(xué)施工，有效加強(qiáng)軟土地基的穩(wěn)定性，提高地基質(zhì)量，確保水利工程施工的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：水利施工；軟土地基；排水固結(jié)；旋噴法；灌漿

一、軟土地基的基本概念

所謂的軟土地基，是指主要由軟土構(gòu)成的地基，其土壤成分主要是軟土。軟土地基的主要組成成分有淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭、富含大量顆粒的松軟土、較為松散的砂質(zhì)土以及孔隙較大的有機(jī)質(zhì)土，這些土質(zhì)要么富含水分、要么土質(zhì)疏松，壓縮性極大，但強(qiáng)度極低，難以承受過(guò)大的壓力。軟土地基通常具有低強(qiáng)度、低透水、高壓縮、沉降快、不均勻等特點(diǎn)。

（一）低強(qiáng)度

由于軟土地基多由軟土構(gòu)成，軟土特質(zhì)疏松、強(qiáng)度過(guò)低，這直接導(dǎo)致軟土地基強(qiáng)度過(guò)低，在工程建設(shè)中，易出現(xiàn)崩裂、塌陷等情況。

（二）低透水

部分軟土地基由淤泥質(zhì)粘性土構(gòu)成，透水性極差，在地基施工過(guò)程中，大量水分難以排出，為保證地基建設(shè)的順利、安全進(jìn)行，通常提前采用排水固結(jié)法對(duì)軟土地基土質(zhì)進(jìn)行排水工作，以加強(qiáng)軟土的穩(wěn)固性。

（三）高壓縮

由于軟土的特性，使得軟土地基強(qiáng)度過(guò)低，具有極大的壓縮性。在水利工程施工中，隨著工程的不斷進(jìn)行，工程總體質(zhì)量的不斷加大，軟土地基塌陷的可能性就越高，當(dāng)單位面積壓力超過(guò) 0.1M Pa 時(shí)，軟土地基發(fā)生塌陷。給水利施工帶來(lái)極大的不便。

（四）沉降快

由于軟土土質(zhì)區(qū)別于其它土質(zhì)，高壓縮性導(dǎo)致軟土地基快速沉降。軟土地基的沉降速度會(huì)隨著水利工程總體質(zhì)量的增高而加快。

（五）不均勻

由于軟土地基中，軟土由多種土質(zhì)構(gòu)成，不同土質(zhì)具有不同的密度、硬度、強(qiáng)度，這使得在水利施工過(guò)程中，軟土地基受力不同，極易引發(fā)施工建筑崩裂、塌陷，甚至倒塌。

二、水利施工中軟土地基處理技術(shù)

軟土地基的可壓縮量較高，當(dāng)軟土地基受到一定的壓力時(shí)，相應(yīng)的便會(huì)出現(xiàn)較大的壓縮量。我們都知道，淤泥或類似淤泥的土質(zhì)具有極弱的承載能力，而構(gòu)成軟土地基的主要成分便是它們。對(duì)此，我們對(duì)淤泥進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，結(jié)果數(shù)據(jù)顯示，其最高承載能力為 50kN /m3，相對(duì)于水利工程來(lái)說(shuō)，這一結(jié)果極為不理想，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足施工要求。因此，對(duì)水利施工中軟土地基采取有效的處理技術(shù)以提高其承載能力至關(guān)重要。

（一）換土法

這一方法最為簡(jiǎn)單直接，同時(shí)也最為有效。在條件允許的情況下，對(duì)軟土地基實(shí)施換土法可有效改變土質(zhì)特性，從而達(dá)到提高地基質(zhì)量的目的。比如：可采用大量水泥、灰土等來(lái)代替軟土，從而使地基的承載能力達(dá)到施工設(shè)計(jì)要求。換土法的優(yōu)點(diǎn)是：施工簡(jiǎn)單直接，經(jīng)將軟土替換后可有效提高土質(zhì)的承載能力；但其缺點(diǎn)是：往往受地理位置的約束性較大，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸時(shí)會(huì)大幅度增加施工難度和施工成本。因此，采用換土法應(yīng)首先對(duì)工程周邊區(qū)域進(jìn)行實(shí)地考察，若能夠就地取材，采用換土法可有效減少開(kāi)支，可優(yōu)先考慮。采用換土法值得注意的是，換土后要將土質(zhì)夯實(shí)，同時(shí)將回填土質(zhì)分層夯實(shí)，這樣可有效提高地基的穩(wěn)固性和承載力。

（二）排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是指將軟土含有的水分通過(guò)排水設(shè)備排出，以提高地基的穩(wěn)固性及承載能力。常用的排水水包括沙井排水、水管排水等。

（三）振動(dòng)水沖法

振動(dòng)水沖法是指對(duì)地基按要求進(jìn)行鉆孔后，將水泥、砂石等料注入鉆好的孔內(nèi)，采用分層夯實(shí)法將填料夯實(shí)，從而達(dá)到穩(wěn)固地基的目的。采用振動(dòng)水沖法時(shí)，通常施工前不要求進(jìn)行排水作業(yè)。

（四）旋噴法

旋噴法是利用旋噴機(jī)產(chǎn)生的旋噴柱對(duì)地基進(jìn)行加固和防滲透。高壓噴射水泥固化漿液與土體混合并凝固硬化形成旋噴樁。與加固土層相比，通過(guò)旋噴法所形成的樁具有壓縮性低和強(qiáng)度高的特點(diǎn)，可以用來(lái)對(duì)由軟粘土和細(xì)沙土組成的地基進(jìn)行加固，而無(wú)法對(duì)含有較高有機(jī)成分的土層形成很好的效果，因此，有機(jī)成分含量較高的土層應(yīng)嚴(yán)禁采用該法。

（五）人工材料加筋加固法

在基上工程施工前可在地基表面覆蓋一層人工合成工程材料，以對(duì)建筑物進(jìn)行加固。該法可有效分散建筑物重量對(duì)地基所產(chǎn)生的壓力，使整個(gè)地基所承受的壓強(qiáng)相對(duì)比較均衡。另外采用該法可有效增加地基與建筑物間的摩擦力，以防止建筑物相對(duì)于地基發(fā)生側(cè)滑。

（六）硅化加固法

所謂硅化加固法是將 C aC l2溶液及 N a2O ·nSi02（水玻璃）溶液通過(guò)注漿管分別向軟土層注入，注漿管側(cè)壁有大量網(wǎng)狀孔眼，兩種溶液透過(guò)并滲入軟土層混合后，便會(huì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成一種可活化土顆粒表面的膠凝物質(zhì)，該膠凝物質(zhì)能夠很好地膠結(jié)固化土顆粒，從而加固增強(qiáng)軟土地基。在采用硅化加固法的同時(shí)，輔助使用電滲技術(shù)可進(jìn)一步擴(kuò)大軟土地基的硅化范圍，這一方法稱為電動(dòng)硅化法。

（七）灌漿法

向軟土地基的空隙中注入一些增加凝固的物質(zhì)，以達(dá)到加強(qiáng)地基穩(wěn)固性的目的。比如：把水泥漿或者粘土漿等其他化學(xué)物質(zhì)通過(guò)液壓被灌注到軟土地基之中。這一方法被施工在淤泥土質(zhì)的工程中廣泛運(yùn)用。

（八）加筋法

加筋法常用于沉降量不大的軟土地基。在填土過(guò)程中以土工布?jí)|隔，可增加側(cè)向約束，使載荷分布均勻，從而提高了基礎(chǔ)的穩(wěn)定性能；以土工布攤鋪覆蓋，可提高基礎(chǔ)的剛度，有利于地基積水的排出，便于地基邊坡的維護(hù)。

（九）樁基法

現(xiàn)如今的工程施工中，鋼筋混凝土樁和預(yù)應(yīng)力管樁被廣泛使用到軟土地基土層厚、土壤中水份含量大、軟土地基占工程施工地基一半的工程中。而傳統(tǒng)的砂石樁、水泥樁早已經(jīng)不被使用了。

三、水利施工中軟土地基處理時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

（一）注意施工準(zhǔn)備工作