軟土地基處理技術在水利工程中的應用

邱成龍

摘 要：隨著施工技術的不斷進步，軟土地基處理技術也在不斷發展。作為水利工程施工的重要組成部分，軟土地基處理的好壞不僅關系到水利工程施工質量，還會影響到水利工程的施工進度。在施工過程中，要充分了解軟土地基的特點，結合工程實際情況，選擇科學合理的軟土地基處理技術。筆者通過對影響軟土地基影響因素的分析，闡述了常用的軟土地基處理技術，以供類似工程借鑒參考。

關鍵詞：軟土地基處理；水利工程；科學合理；影響因素；分析

中圖分類號：TV55 文獻標志碼：A

0 引言

科技的發展，推動了水利工程施工技術的進步，在水利施工過程中，軟土地基處理技術的應用也越來越廣泛。因軟土地基處理的質量關系到水利工程的整體質量，如果軟土地基沒有處理好，將會對工程整體質量造成很嚴重的影響，有時甚至會威脅到人們的生命及財產安全。因此，為了選擇合理的處理技術，制定科學的施工方案，在地基處理施工前，需要對軟土地基部分進行詳細的勘察，以此來保證水利工程的施工質量。

1 軟土地基的基本特點概述

軟土地基一般是指具有較高含水量的土質層，一般強度比較低，壓縮量較高，多數含有一定的有機物質。從物質結構、物理力學性質等方面來考慮，軟土地基具有以下的基本特點。

1.1 壓縮性高

軟土地基壓縮性比較高，不容易達到穩定，這是由于軟土的孔隙比>1，容重小，而含水量高，并且含有腐殖質、微生物或可燃氣體等有機質，在壓縮初期，比較平緩，當軟土地基的壓力超過壓力點時，軟土地基就會出現下降態勢，甚至會出現突然下降態勢。在其他條件不變情況下，軟土的壓縮性隨塑性值越大而越強。

1.2 孔隙較大

軟土比普通的土質孔隙大，通常情況下，軟土的孔隙比是普通土的130%左右，這都是因為軟土含水量較高所導致的。軟土顆粒間接觸點出現膠結現象，失去自身土層壓實能力。

1.3 觸變性

軟土的靈敏度很高，主要體現在觸變性上。軟土是一種呈絮凝狀結構的沉積物，當軟土作為原狀土時常具有一定的結構強度，一旦遭到破壞或經過擾動，結構發生破壞，軟土強度就會迅速下降并很快變成稀釋狀態。所以當軟土地基受到振動荷載后，就會出現側向滑動、沉降及其底面兩側擠出等現象。

1.4 透水性差

軟土的透水性很差，在垂直層面上透水率幾乎很小，這不利于排水固結，主要表現為結構物沉降時間過長，而在加荷初期，常出現較高的孔隙水壓力，影響地基的強度。

此外，軟土還具有其他一些特點，例如抗剪強度低，具有流變性，不均勻性等。工程中要加以分析，針對不同的特點，采取不同的措施，如要檢測軟土的抗剪強度，最好在現場作原位試驗。

2 水利施工中影響軟土地基施工技術選擇的因素

2.1 施工進度

施工進度是我們在任何工程中必須要考慮的一個關鍵因素。首先在施工前我們要編制施工計劃，然后再根據具體的施工內容和工程實際情況制定較為具體的工期目標，考慮施工中各種影響工期進度的因素，保證工期如期完成。對于軟土地基施工這部分內容來說，施工處理技術的不同，工期也會存在不同差異。有些技術需要一定的處理時間，導致延長整個工程的工期，因此，在選擇軟土地基施工技術時要充分考慮其對工期的影響，如果工期比較緊張時，盡量選擇能夠短時間內完工的處理技術，進而縮短施工時間，加快施工進度。

2.2 環境因素

由于水利工程所處區域不同，地理環境因素也會對施工技術的選擇造成一定的影響。必須對水利工程周圍的地理環境進行充分的調查了解，經過綜合分析后，選擇科學、經濟、合理的軟土地基處理技術。

2.3 軟土地基施工總量

在眾多影響因素中，軟土地基施工總工程量是決定軟土地基處理技術選擇的一個重要影響因素。當軟土地基施工總工程量比較大時，如果選擇換土處理的地基處理方式，就需要投入大量的人力、物力和財力，不利于施工成本的控制。當軟土地基層比較厚時，如果采用壓重的施工技術，軟土地基穩定性及堅固性可能無法得到保證，因此，要充分考慮軟土地基施工總量及厚度、深度等，只有選擇一個既能保證處理效果，又能實現經濟合理目標的施工技術，才能事半功倍，既有利于加快水利工程施工進度，對降低水利工程施工成本也很有利。

3 水利施工中軟土地基處理技術

3.1 換填處理技術

在水利施工過程中，換填處理技術是應用最廣泛的處理技術之一，與其他軟土地基處理方式相比，它的施工方法比較簡單，具有一定優勢。通過換填處理的軟土地基，土質得到了一定的改善，同時軟土地基的強度也相應地增加。常用的換填材料有兩種，即石灰土和水泥土。在實際施工過程中，施工人員只要按照既定方案進行施工，不需要借助復雜的施工工具和施工技術，就能達到換填的效果。經過水泥和石灰替換的土質，在一定程度上提高了軟土地基的穩定性和承載能力，實現了降低施工成本、保證工程進度、提高工程質量的目的。

3.2 旋噴注漿處理技術

旋噴注漿處理技術主要適用于含淤泥量大、砂土、黃土以及黏性土等土質的軟土地基。這種處理技術的原理是通過氣壓法、液壓法、電化學法等方法將固化漿液通過高速旋轉的方式注入地基縫隙中，經過旋噴注漿處理的軟土地基，能夠在一定程度上增強地基的承載能力，阻止地基發生沉降變形。旋噴注漿處理技術所用的固化漿液包括水泥漿、黏土漿、硅酸鹽類化學漿液等，噴漿方式采用定噴或旋噴，可以固化出水利工程復合地基。需要注意的是，如果軟土地基內含有一定比例的大石塊或者有機物，選用旋噴注漿技術施工時首先應該檢驗其適用性能，最終根據試驗結果來確定是否能夠選用該處理技術進行軟基處理。

3.3 排水固結法處理技術

排水固結軟土地基處理技術是指利用排水設施將軟土地基中多余的水分排出去，孔隙比減小，地基發生固結變形，地基土的強度逐漸增長，從而提高軟土地基的固結能力。目前軟土地基排水固結的方式有兩種，一種是砂井排水或水管排水，一種是堆載預壓排水。砂井或水管排水是先在地基中設置砂井（袋裝砂井或塑料排水帶）等豎向排水體，然后根據建筑物本身重量進行加載；堆載預壓排水是在建筑物建造前在場地上先行加載預壓，使土體中的孔隙水排出，逐漸固結，地基發生沉降，同時強度逐步提高的方法。

排水固結法主要用于解決地基的沉降和穩定問題。排水固結法適用于處理飽和和軟弱土層，但對滲透性極低的泥炭土要慎重對待。還有一些處理技術，如預壓砂井法，化學固結法、電滲排水法等，因其應用存在一定局限性，在此不作贅述。

結語

綜上所述，軟土地基處理方法有很多種，在水利工程施工過程中，我們要結合現場實際情況，結合軟土地基的各種特點，從周邊環境、施工進度、經濟效益等多方面考慮，選出最適合的處理技術然后加以應用。同時在施工過程中不斷總結經驗，開發新的、更多更好的處理技術，將施工技術提升到新的水平，促進水利工程技術的進步與發展。

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