在水利工程施工中軟弱地基處理方法

董剛

摘 要：如果在水利工程能夠施工過程中未能夠?qū)浲恋鼗皶r、有效地處理，那么不僅會使水利工程建筑產(chǎn)生沉降、裂縫等現(xiàn)象，同時也嚴(yán)重?fù)p害水利工程的質(zhì)量及使用效果，對周邊居民以及國家水利事業(yè)發(fā)展都造成極大危害與制約，這對國家及人民來講是極為不利的。因此，本文對軟土地基進(jìn)行分析，并對其處理方法以及在處理時應(yīng)注意的問題進(jìn)行探究，以期為促進(jìn)我國水利事業(yè)進(jìn)步提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：水利工程施工；軟土地基；處理方法

在水利工程具體施工過程中，不僅需要對施工設(shè)備、材料以及人員等提出高要求，同時也應(yīng)對水利工程的施工環(huán)境等進(jìn)行充分了解與分析。由于我國部分地區(qū)土壤地質(zhì)由于富含水分及有機(jī)物質(zhì)，土質(zhì)較為松軟，而這種地基被稱為軟弱地基，或軟土地基。而這種地基具有一定特點(diǎn)與缺陷，因此不適宜直接在上面施工，而是需要采取一定措施，保證水利工程的穩(wěn)定。

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。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)。

1.低強(qiáng)度

軟土地基大部分為軟土，其結(jié)構(gòu)松散，土地密度低，因此該類軟土地基的強(qiáng)度較低，無法承受過重的物體，一旦直接在軟土上建設(shè)工程，則容易出現(xiàn)崩裂等情況，對周邊環(huán)境造成極大安全威脅。

2.低透水

部分軟土中的主要成分為淤泥黏土，而這類黏土自身包含極多水分及有機(jī)物質(zhì)，其透水性極差，而其排水程度也較差，需要利用人工排水固結(jié)法等有效方法強(qiáng)行將其中的水分排出，否則無法在該地基上施工。

3.沉降快

與其它地基不同，軟土地基在受到高壓時會引起自身具有的高壓縮性、低負(fù)荷性而出現(xiàn)沉降，而如果直接在該地基上建設(shè)工程，則會使工程建筑出現(xiàn)大面積沉降，輕則使建筑產(chǎn)生裂縫，重則使建筑斷裂、傾斜，最終使工程質(zhì)量嚴(yán)重受損。

二、水利施工中軟土地基處理時應(yīng)注意的問題

1.注意施工準(zhǔn)備工作

在準(zhǔn)備過程中，地質(zhì)勘測人員需要對該地區(qū)的軟土地基結(jié)構(gòu)、地下水位以及周邊土壤環(huán)境等進(jìn)行全面、準(zhǔn)確地勘測，得到高精度的勘測數(shù)據(jù)后再由相關(guān)人員對數(shù)據(jù)及具體環(huán)境進(jìn)行分析，并做好前期地基處理施工準(zhǔn)備工作，將場地周邊的雜物清除，并檢查施工材料是否符合標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提高施工質(zhì)量。

2.注意施工過程中的相關(guān)事項(xiàng)

在施工前及施工過程中，各個施工人員及現(xiàn)場監(jiān)督人員等必須及時明確國家及施工單位的相關(guān)注意事項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，掌握施工流程后要求全部人員必須嚴(yán)格按照施工工序進(jìn)行施工，并根據(jù)相關(guān)安全條例全面做好安全措施，而現(xiàn)場監(jiān)督人員及設(shè)備管理人員需要對現(xiàn)場及設(shè)備做好監(jiān)督和維護(hù)工作，保證施工的順利進(jìn)行。

3.注意水利工程的相關(guān)要求

在進(jìn)行水利工程施工時，要根據(jù)相應(yīng)的水利工程的實(shí)際用途以及規(guī)劃的建設(shè)級別，選取性價比最高的建設(shè)方案進(jìn)行施工建設(shè)。我國水利工程通常按照實(shí)際用途的不同，有不同的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)以及施工等級，在進(jìn)行國家級水利工程建設(shè)（如小浪底水利工程、三峽水利工程）時，要制定高質(zhì)量的施工標(biāo)準(zhǔn)，在軟土地基處理中，盡量做到完美施工；在進(jìn)行小型的水利工程建設(shè)時，對施工質(zhì)量要求不是很高，這時，就要選取性價比最高的方案進(jìn)行軟土地基處理工作。

4.注意軟土地基的施工量

在進(jìn)行軟土地基處理過程中，要充分考慮到軟土地基的施工量，根據(jù)工作量大小的不同，選取不同的處理方案，以確保軟土地基的高效施工。例如在進(jìn)行大型工程時，通常不會采用換填管理法進(jìn)行軟土地基處理，因?yàn)檫@需要大量人力、物力的支持，從而使得工程造價成本提升，通常會采用砂墊層法，鋪平軟土地基。

5.注意軟土地基的施工環(huán)境

在水利工程軟土地基處理過程中，要充分考慮到相應(yīng)的施工環(huán)境，根據(jù)不同的施工環(huán)境、不同的施工標(biāo)準(zhǔn)，因地制宜，選擇不同的軟土地基處理方法、恰當(dāng)?shù)氖┕し桨福瑥亩_保軟土地基處理的質(zhì)量。

三、水利施工中軟土地基處理的方法

1.換填管理法

換填管理法的原理是換用符合施工要求的土質(zhì)來取代軟土，從而使得土地滿足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求。在進(jìn)行換填管理法施工過程中，先用大型機(jī)械設(shè)備將不符合水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求的軟土質(zhì)全部挖出，根據(jù)相應(yīng)的水利工程質(zhì)量等級要求，填入恰當(dāng)?shù)哪軌驖M足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求的土質(zhì)，并對所填充的地基進(jìn)行夯實(shí)，確保水利施工的順利進(jìn)行。

填充土質(zhì)由多種土質(zhì)組成，包括碎石、粗砂、鵝卵石等成分，為保證填充地基的穩(wěn)固性，通常填充地基分為多層，第一層為碎石和礦渣墊層，這對增加地基透水性十分重要，高縫隙、高強(qiáng)度的碎石、礦渣在確保地基高強(qiáng)度的前提下，實(shí)現(xiàn)了地基的高透水，從而確保了地基的質(zhì)量，保證了水利工程的施工質(zhì)量；第二層為灰土和素土墊層，這個墊層在平衡樁體和樁間土在荷載情況下共同承擔(dān)荷載中起著十分重要的作用，確保了地基的受力平衡，加強(qiáng)了地基的穩(wěn)固性；第三層是砂和砂墊層，砂和砂墊層有助于淤泥土質(zhì)的水和氣體的排出，促進(jìn)土質(zhì)結(jié)固，提高地基的承載力。在具體實(shí)踐中，要根據(jù)不同的情況，適當(dāng)變通換填管理法，充分做好軟土地基處理工作。

2.排水砂墊層法

在軟土地基處理中，排水砂墊層法也是重要方法之一。排水砂墊層法通常運(yùn)用于富含大量水分的淤泥質(zhì)粘性土、淤泥質(zhì)粉土、泥炭等土質(zhì)，通過對土質(zhì)進(jìn)行排水，以增加土質(zhì)強(qiáng)度、減緩?fù)临|(zhì)壓縮性，從而使得土質(zhì)滿足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求。

在施工過程中，通常在軟土地基底部填充一層高滲水的砂墊層，隨著水利工程施工的進(jìn)行，富含水分的軟土層受力越來越大，水分不斷不排擠出來，通過砂墊層滲透出去，從而加強(qiáng)軟土地基的結(jié)固，提高軟土地基的強(qiáng)度，確保土質(zhì)滿足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求。為有效防止地下水反滲，通常要在砂墊層上面鋪設(shè)隔水性能良好的粘土層。

在砂墊層選材上，通常選取粗砂、鵝卵石等具有高強(qiáng)度、高縫隙的透水材料，在保證透水情況下，提高地基的強(qiáng)度。在砂墊層填充時，要做好地基基坑的固定工作，并將砂墊層材料充分?jǐn)嚢杈鶆颍佋O(shè)于地基底部，并夯實(shí)、夯平。

3.化學(xué)固結(jié)法

在常規(guī)的軟土地基處理方法難以奏效的情況下，化學(xué)固結(jié)法應(yīng)運(yùn)而生。所謂的化學(xué)固結(jié)法，是指用一定的化學(xué)材料，對軟土地基進(jìn)行填充、改造，加強(qiáng)軟土地基強(qiáng)度、有效減緩軟土地基壓縮性、提高軟土地基承載能力，從而使得軟土土質(zhì)滿足水利工程建筑的地基設(shè)計(jì)要求。常見的化學(xué)固結(jié)法有灌漿法、人工合成材料加筋加固法等。

4.物理旋噴法

物理旋噴法是軟土地基處理中的常用方法，在軟土地基處理過程中，將噴頭深入軟土組織底部，并緩慢提升，利用高速旋噴將適當(dāng)濃度的混合加固物噴射出，形成旋噴樁，這可以有效提高軟土地基的切向硬度，有效防止軟土地基發(fā)生橫向扭動，從而加強(qiáng)軟土地基的強(qiáng)度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒春林，張?jiān)骑w.水利施工中軟土地基處理[J].民營科技，2015（06）.

[2] 朱曙洲，盧大慶.軟土地基基礎(chǔ)上水利施工處理方法[J].中華民居（下旬刊），2014（05）.