水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)的應(yīng)用

文/李恩周 薊州區(qū)水務(wù)局 天津 301900

1、軟土地基的特點(diǎn)

1.1 強(qiáng)度低

軟土的土質(zhì)較為疏松，所以軟土地基的強(qiáng)度較低。這就造成了施工過(guò)程的困難，很容易因地基強(qiáng)度過(guò)低而無(wú)法承受工程的壓力，進(jìn)而出現(xiàn)塌陷和崩裂的現(xiàn)象。

1.2 透水低

軟土地基的透水性較差，這和其組成成分有關(guān)，淤泥質(zhì)的粘土造成了排水的困難，大量積水影響和工程建設(shè)的質(zhì)量。

1.3 壓縮量大

軟土地基的壓縮量較大，這就給施工帶來(lái)了較大的不變。因?yàn)殡S著施工的進(jìn)行，工程的重量不斷加大，地基塌陷的風(fēng)險(xiǎn)也隨之增加。

1.4 沉降快

軟土地基的壓縮性很強(qiáng)，隨著施工增加工程的重量，軟土地基的沉降速度也會(huì)加快。

1.5 不均勻

軟土地基有的分布不均勻性很大，其內(nèi)部有著多種土質(zhì)，不同土質(zhì)的硬度和強(qiáng)度等都不同。所以，在軟土地基上的施工，很容易因?yàn)榈鼗氖芰Σ痪l(fā)塌陷等問(wèn)題。

2、水利工程施工中軟土地基處理方法

2.1 換土法

換填墊層法就是把地基下層較潮濕、松軟的土層范圍清除，再應(yīng)用能抵抗永久變形、性能較穩(wěn)定的材料進(jìn)行換填，換填后進(jìn)一步進(jìn)行壓實(shí)。在進(jìn)行施工時(shí)，可應(yīng)用碎石、水利碎渣等材料實(shí)施墊層換填；對(duì)軟土地基應(yīng)用砂石實(shí)施墊層，可以有效增強(qiáng)水利工程軟土地基負(fù)荷能力，還可以促使軟土水分?jǐn)D壓排出，形成凝固狀，是處理暗穴的最佳材料。應(yīng)用碎石土進(jìn)行墊層，應(yīng)對(duì)碾壓密實(shí)度、厚度進(jìn)行把握；換填墊層法具有工期短、造價(jià)低廉以及操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在水利施工過(guò)程中得到廣泛應(yīng)用。

2.2 強(qiáng)夯施工法

在工程施工過(guò)程中，針對(duì)軟土基礎(chǔ)的施工，還經(jīng)常應(yīng)用強(qiáng)夯的施工方法進(jìn)行施工處理。在應(yīng)用這種施工方法的過(guò)程中，通常使用 80kN 的施工夯錘進(jìn)行施工。將夯錘吊起在6～30m高度范圍內(nèi)進(jìn)行錘體的自由下落，通過(guò)重復(fù)不斷的自由下落施工來(lái)對(duì)軟土基礎(chǔ)進(jìn)行夯實(shí)。強(qiáng)夯施工法最主要的應(yīng)用施工環(huán)境就是工程基礎(chǔ)有大量的河流沖擊或者是濱海沉積；還有一種環(huán)境就是軟土中有大量的換土或者是粉土以及雜填土等土質(zhì)時(shí)；上述幾種工程施工環(huán)境在應(yīng)用強(qiáng)夯施工法時(shí)，施工效果都較為明顯，質(zhì)量都較為優(yōu)良。

2.3 加載法

在水利工程施工中軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)中，加載法的目的在于對(duì)地基施加過(guò)量的荷載，從而加速地基下沉，增加軟土地基的整體強(qiáng)度。該基礎(chǔ)處理技術(shù)主要通過(guò)增加應(yīng)力降低軟土地基中的水分，減少土壤空隙，提高地基的總壓。加載法分為大氣加壓法和預(yù)壓加載法兩種。其中大氣加壓法是通過(guò)豎井降低軟土地基中的含水量，在土層表面鋪設(shè)沙土形成真空環(huán)境，由大氣壓力進(jìn)行加載；而預(yù)壓加載法是指在軟土地基穩(wěn)定的情況下，通過(guò)增加荷載進(jìn)行預(yù)壓。使用加載法需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，綜合比選多方案后確定是否采用。

2.4 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法包括灌漿法、深層攪拌法及高壓噴射注漿法3種。灌漿法是用氣壓、液壓或電化學(xué)原理，把某些能固化的漿液注入天然和人為的裂縫或孔隙，以改善軟土地基的物理力學(xué)性質(zhì)。深層攪拌法就是軟土地基中攪拌摻入各類(lèi)固化劑，使軟土固化，深層攪拌法也是一種通用的地基加固方法。這3種方法本質(zhì)上都是利用石灰、水泥等材料作為固化劑與地基深處的軟土進(jìn)行粘合，使得深層的軟土硬化，加強(qiáng)軟土地基的承載能力，減少軟土地基的沉降，提高整個(gè)軟土地基的承載能力。與其他的施工方式相比，化學(xué)固結(jié)法的施工成本相對(duì)較高。

2.5 樁基法

樁基法的適用條件是：軟土地基土層較厚，并且對(duì)其進(jìn)行大面積、大范圍的清理十分不容易時(shí)。水利技術(shù)的不斷發(fā)展讓樁基法的樁柱選擇由原先的砂石樁和木樁、甚至是水泥攪拌樁逐漸被替換，現(xiàn)階段較多采用的是鋼筋混凝土預(yù)制樁。這種方法遵循這樣的樁基原理：通過(guò)人工或者是機(jī)械的方式給軟土地基打孔，在軟土地基的空穴處注入混凝土，混凝土回放熱進(jìn)而產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，改善樁基周?chē)耐临|(zhì)力學(xué)效應(yīng)，最終有效改善地基沉降幾率，地基的承載力得以保障。同時(shí)，由于混凝土預(yù)制樁性能較好、施工難度較小，成本相應(yīng)地得到了降低，并且最終保證了施工質(zhì)量，在水利建設(shè)中應(yīng)用普遍。

2.6 深層水泥攪拌施工技術(shù)

當(dāng)前水利工程在對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，深層水泥攪拌施工技術(shù)有著較好的應(yīng)用效果。該種施工技術(shù)在淤泥土、粉土含量較大的軟土地基中可取得較好的施工效果。在具體實(shí)施的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將現(xiàn)場(chǎng)存在的雜物等全部清理干凈，并做好對(duì)應(yīng)的平整作業(yè)，對(duì)于水泥的選擇非常關(guān)鍵，盡量選擇品質(zhì)較好的水泥。在進(jìn)行水泥深層注漿的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)確保水泥注漿管道能夠暢通無(wú)阻，在施工中，需確保水泥攪拌樁的垂直度，增強(qiáng)對(duì)攪拌樁的檢查。

3、軟土地基處理技術(shù)的注意事項(xiàng)主要內(nèi)容

①在水利工程施工中應(yīng)用軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)時(shí)，需要結(jié)合有效的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，依照先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)軟土地基的土質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)，在選用處理技術(shù)時(shí)，嚴(yán)格根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在有效數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下進(jìn)行，以此保證軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)的準(zhǔn)確性，也有利于提高水利工程施工質(zhì)量，提升處理技術(shù)水平；②軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)實(shí)施的過(guò)程中，需要充分考慮軟土地基的承載力，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)的分析數(shù)據(jù)，找出軟土地基的影響因素，有效的分析軟基水平剪切力和軟基土壤熱化等數(shù)據(jù)，便于技術(shù)的有效實(shí)施；③在水利工程施工中應(yīng)用軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)時(shí)，需要注意處理好深層攪拌樁，由于深層攪拌樁受季節(jié)因素影響嚴(yán)重，在進(jìn)行施工過(guò)程中，做好深層攪拌樁，由于深層攪拌樁受季節(jié)因素影響嚴(yán)重，在進(jìn)行施工過(guò)程中，做好深層攪拌樁的處理，充分考慮季節(jié)因素影響的施工時(shí)間等環(huán)節(jié)，保證水利工程施工建設(shè)技術(shù)的順利進(jìn)行；④結(jié)合水利工程的施工具體情況，做好地址的實(shí)地勘察和測(cè)量，勘察地質(zhì)、地貌等影響數(shù)據(jù)，再結(jié)合專(zhuān)業(yè)的技術(shù)資料，分析出調(diào)查數(shù)據(jù)的作用，最大程度上避免軟基基礎(chǔ)處理技術(shù)對(duì)水利工程造成的經(jīng)濟(jì)損失。

結(jié)語(yǔ)：

綜上分析，軟土地基的存在影響到水利工程的施工效果，因此，在水利工程建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)全面認(rèn)識(shí)到軟土地基給整個(gè)水利工程帶來(lái)的危害，堅(jiān)持科學(xué)合理的軟土地基處理原則，從水利工程的實(shí)際情況出發(fā)，采取針對(duì)性措施，增強(qiáng)水利工程施工中軟土地基處理效果。

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