水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)

郭琦　何建棟　秦景言　王健　呂曉威

【摘要】地基作為水利工程的基礎(chǔ)，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到后續(xù)工程的開(kāi)展以及水利工程的生命周期。對(duì)軟土地基的處理是水利工程施工中重中之重，這對(duì)水利工程的整體安全性有著直接影響。因此，本文主要分析了水利工程施工中對(duì)軟土地基的處理技術(shù)要點(diǎn)，以供參考。

【關(guān)鍵詞】水利工程；軟土地基；處理技術(shù)

水利工程多建在江河、海岸等比較潮濕的地帶，這些區(qū)域內(nèi)有大量的軟土地基，是由粘土、粉土、松軟土、細(xì)微顆粒、有機(jī)雜質(zhì)等組成。這導(dǎo)致軟土地基穩(wěn)定性較差，空隙偏大，地基強(qiáng)度偏低，難以承受過(guò)重的荷載，在水利建設(shè)中容易引起倒塌與潰堤。因此，做好軟基處理工作，提高軟基穩(wěn)定性顯得尤為重要。

1、水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)

1.1 換填法

此法是將基礎(chǔ)底面以下深度不大的軟土層挖去，再將施工材料分層填充進(jìn)去，然后，利用人工或機(jī)械辦法進(jìn)行分層壓夯及振動(dòng)，以建成較好的人工地基。在應(yīng)用此法時(shí)要注意墊層的設(shè)計(jì)，合理確定墊層的厚度與寬度，選擇合適的墊層材料。墊層寬度必須滿足能避免墊層材料側(cè)向擠出的條件，同時(shí)，驗(yàn)算臥層的容許承載力。墊層厚度通常比基底寬度大0.25%即可。

排水砂墊層法是施工中常用的一種方法，是將一砂層鋪設(shè)在路堤底部表面，作為一個(gè)排水面。其工作原理是：在填土過(guò)程中土層的荷載會(huì)伴隨填土量的增加而增大，在路堤底部鋪上一砂層能讓軟土地基排水固結(jié)后滲出的水排出。砂層不僅能保證排水暢通，還能減少沉降量，并預(yù)防凍脹。為保證良好的滲水性應(yīng)選擇好的材質(zhì)。通常墊砂層厚度以0.8m為宜，并在其上鋪設(shè)一層粘土，從而使?jié)B出的水不能滲透到地基上。另外，在路基兩側(cè)建立排水溝，便于墊砂層排出的水由此排出。

1.2 深層水泥攪拌法

這是當(dāng)前對(duì)軟土地基處理的常用方法，一般適用于對(duì)泥土與粉土的處理。將水泥作為固化劑，與地基軟土混合后進(jìn)行攪拌，以提高軟土的硬度與穩(wěn)定性，進(jìn)而提高整個(gè)軟土地基的強(qiáng)度。要求將施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物清理干凈后才能進(jìn)行水泥攪拌樁施工。選用固化效果好的水泥，在施工時(shí)要嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行，并保證管道通暢。同時(shí)要經(jīng)常檢查，確保攪拌樁能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.3 硅膠加固法

在適當(dāng)壓力條件下將硅酸鈉溶液經(jīng)注漿管引入到軟土層中，形成一種凝膠物質(zhì)。這種物質(zhì)能夠讓土壤顆粒表層活化，從而增強(qiáng)土壤顆粒間的相互聯(lián)結(jié)。這能明顯抑制地基的變形，從而提高地基強(qiáng)度。

1.4 加筋法

將一些抗拉能力極強(qiáng)的土工合成材料放在軟土地基的土層中，借助土顆粒位移與拉筋形成的摩擦力，使土與材料融為整體，減少地基形變，進(jìn)而提高地基的穩(wěn)固性。在軟土地基表面鋪設(shè)一層合適的工程材料，讓建筑工程的重量均勻分散到整個(gè)地基上，達(dá)到加固地基的目的。這樣能在很大程度上阻止或弱化工程潛在的滑動(dòng)破壞。

1.5 旋噴法

這是通過(guò)使用旋噴機(jī)形成旋噴樁，對(duì)軟土土層進(jìn)行加固處理的辦法。在旋噴機(jī)高壓噴施作用下水泥固化漿與軟土層會(huì)均勻混合，進(jìn)而使原來(lái)的土體組成結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，增強(qiáng)軟土強(qiáng)度。旋噴法比普通軟土加固法效果更為明顯，形成的樁體在穩(wěn)定性、前度、質(zhì)量方面更好。但此法也存在一些不足，使用范圍偏小，一般只適用于軟粘土與細(xì)沙土的軟體地基加固施工中，不適用于有機(jī)成分比重較大的土層。

1.6 排水固結(jié)法與振動(dòng)水沖法

排水固結(jié)法是通過(guò)排水設(shè)施將軟土中的水分全部排出，從而增強(qiáng)軟體地基的穩(wěn)固性與承載能力。這是當(dāng)前施工中常用的一種處理辦法。排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)共同組成了排水固結(jié)系統(tǒng)。排水系統(tǒng)通過(guò)利用軟土地基的透水性能，從而達(dá)到排水的目的。根據(jù)加壓方式的不同，排水固結(jié)法可分為不同形式，常見(jiàn)的有真空預(yù)壓法、降水預(yù)壓法、超載預(yù)壓法等。

振動(dòng)水沖法是指施工單位對(duì)某個(gè)地基進(jìn)行鉆孔處理后，根據(jù)水利工程施工要求，將水泥、砂石等材料填入孔中，然后通過(guò)分層夯實(shí)法將填充物夯實(shí)。在運(yùn)用此法的過(guò)程中，施工單位一般會(huì)開(kāi)展排水作業(yè)。

2、水利施工中進(jìn)行軟土地基處理時(shí)的注意事項(xiàng)

2.1 重視實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

在水利施工中處理軟土地基時(shí)要充分結(jié)合土地基底的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以此為依據(jù)制定應(yīng)對(duì)方案。從而保證施工作業(yè)的安全性與有效性。尤其是在深層水泥攪拌樁的處理過(guò)程中，更應(yīng)重視基底土質(zhì)實(shí)驗(yàn)，防止出現(xiàn)重大失誤。

2.2 重視對(duì)深層攪拌樁的處理

軟土地處理中常常涉及到對(duì)深層攪拌樁的處理，而該環(huán)節(jié)受到氣候影響較大，特別是冬季。因此，為保證深層攪拌樁處理成功，在施工進(jìn)度安排中應(yīng)將冬季影響因素考慮進(jìn)來(lái)。

2.3 考慮軟土地基的承載能力

在計(jì)算與測(cè)量軟土地基承載能力時(shí)，應(yīng)利用相關(guān)儀器設(shè)備與計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)分析，掌握相關(guān)影響因素包括軟土地基土壤熱化、剪切力、承載力等。

2.4 進(jìn)行必要的實(shí)地勘查

在處理軟土地基前施工部門(mén)應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地勘查，主要工作包括水文地質(zhì)調(diào)查、地形地貌考查、水利工程測(cè)量、水利勘察等。參照相關(guān)資料對(duì)軟土地基環(huán)境內(nèi)的地質(zhì)性質(zhì)與特點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)分析，再制定出可行性強(qiáng)的處理方案。

3、結(jié)語(yǔ)

總之，軟土地基處理是水利工程建設(shè)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量。因此，必須對(duì)施工地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行仔細(xì)勘察、認(rèn)真分析，制定出合理的處理方案，確保水利施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，還應(yīng)積極探索總結(jié)，完善軟土地基處理技術(shù)，提高軟土地基處理水平。

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