淺談水利工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

潘敏

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步我國的各項(xiàng)工程的數(shù)量在逐漸增加，規(guī)模也在相應(yīng)的擴(kuò)大。水利工程是關(guān)乎民生的基礎(chǔ)工程，其施工受到多種因素的影響。我國的地域遼闊，不同地區(qū)的地質(zhì)情況有明顯的差別，這就導(dǎo)致水利工程施工的地基存在很大的不同。其中，軟土地基由于具有土質(zhì)疏松等特征，導(dǎo)致在施工的過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題。因此，施工單位必須加強(qiáng)對(duì)水利工程施工中軟土地基的處理，通過科學(xué)合理的手段，提高軟土地基的穩(wěn)定性以及密實(shí)性。本文結(jié)合作者多年的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)了水利工程施工中幾種重要的軟土地基處理技術(shù)。希望能夠?yàn)樗こ痰陌l(fā)展提供幫助。

關(guān)鍵詞：水利工程;軟土地基;處理技術(shù)

1 軟土地基的危害性

施工單位在開展水利工程的施工前，必須通過科學(xué)合理的手段全面勘察水利工程施工地基的特征。當(dāng)水利工程施工地基為軟土?xí)r要有針對(duì)性地選擇軟土地基處理技術(shù)，從而提高軟土地基的密實(shí)性，進(jìn)而提高軟土地基的承載能力，保證有效減少水利工程施工中各種不良因素的出現(xiàn)。一般情況下，軟土地基是由粘土、砂、粉土等顆粒組成的。由于軟土的組成成分的顆粒比較大使得軟土的孔隙率較大，同時(shí)軟土的透水性比較差。相比于硬質(zhì)的地基，軟土地基的密實(shí)性低，不能夠承載過大的壓力。通過多年的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)發(fā)現(xiàn)軟土地基在水利工程中利用有以下危害：第一、觸變性比較強(qiáng)。由于軟土地基的密實(shí)性不強(qiáng)，導(dǎo)致軟土地基不能承受巨大的重量。在沒有承載重量前軟土地基呈現(xiàn)出整體固態(tài)的形態(tài)，當(dāng)遇到較大的壓力時(shí)軟土地基會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生形態(tài)變化，一般會(huì)變成流動(dòng)狀態(tài)。第二、軟土地基的透水性極差。軟土地基的構(gòu)成成分的顆粒比較大，同時(shí)多為砂粒等，導(dǎo)致軟土地基的透水性比較差。因此，要想在軟土地基上進(jìn)行水利工程的施工，必須要通過合理的手段解決軟土地基的透水性問題。通常情況下采用排水固結(jié)法。第三、軟土地基的空隙率比較大，易壓縮。當(dāng)軟土地基被壓縮的越多其沉降程度就會(huì)比較大。在軟土地基的垂直方向上如果受到較大的壓力，就會(huì)導(dǎo)致軟土地基的后續(xù)壓縮變形影響會(huì)呈倍數(shù)級(jí)增加，使得軟土地基的型變量變大。如果水利工程建設(shè)在軟土地基上工程主體結(jié)構(gòu)會(huì)隨著地基的沉降而沉降。第四、如軟土地基存在很大的不均勻性。由于軟土地基的構(gòu)成成分中有不同顆粒的物質(zhì)，因此，軟土地基的密度會(huì)存在很大的差別，這就導(dǎo)致軟土地基不同位置的承載力會(huì)出現(xiàn)很大的不同。水利工程施工建成后會(huì)由于承載力不均勻出現(xiàn)工程主體開裂的問題出現(xiàn)，大大降低了水利工程后期使用的安全性。第五、軟土地基的沉降速度比較快。當(dāng)軟土地基承受較大的壓力時(shí)，相比于硬土地基其沉降速度會(huì)大大的增加。

2 軟土地基的主要特征

軟土地基特點(diǎn)可以簡單總結(jié)為三點(diǎn)：第一、軟土地基的均勻性比較差。由于軟土地基的組成成分多是顆粒狀的物質(zhì)，各種不同的顆粒的大小以及強(qiáng)度存在很大的差別，這就是的軟土地基的均勻性下降。第二、軟土地基易被壓縮。由于軟土地基的孔隙率比較大，使得軟土地基受到壓力時(shí)容易被壓縮而導(dǎo)致地基沉降。第三、透水性較差。軟土地基的空隙中被很多雜質(zhì)堵塞，導(dǎo)致軟土地基的透水性比較差。

3 水利工程施工中的軟土地基處理技術(shù)

為了提高軟土地基的使用效率以及使用的性能，相關(guān)部門研究出多項(xiàng)水利工程施工中對(duì)于軟土地基的改良辦法。

3.1 換填管理法

換填管理法。該方法主要水利工程處理軟土地基常用的辦法，對(duì)于提高軟土地基的穩(wěn)定性有明顯的效果。換填管理法的原理：施工人員通過一定的技術(shù)手段將原有的軟土清除出去，然后選擇符合水利工程施工的土質(zhì)進(jìn)行換填，通過夯實(shí)機(jī)器對(duì)換填的土質(zhì)進(jìn)行夯實(shí)，提高其密實(shí)性。換填使用的土質(zhì)必須要經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)才可以投入使用，同時(shí)，可以使用碎石或者砂卵石作為換填的原料。碎石以及砂卵石的壓縮性比較小，在受到較大的壓力時(shí)不易出現(xiàn)沉降的問題。換填管理法的主要優(yōu)點(diǎn)是施工周期短，換填用的材料價(jià)格低廉。

3.2 化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法也是水利工程軟土地基處理常用的方法。針對(duì)不同特征的軟土地基可以選擇灌漿法等多種不同的技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的改良。灌漿法是把漿液灌注到軟土地基的空隙中，當(dāng)漿液固化以后會(huì)改善軟土地基的特性，從而增強(qiáng)軟土地基的密實(shí)性提高軟土地基的穩(wěn)定性。高壓噴射注漿法通過高壓氣流的方式將漿液注入到軟土地基的空隙中，使得灌注效果更好。深層攪拌法是將固化劑與軟土進(jìn)行混合然后進(jìn)行充分的攪拌，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的固化。化學(xué)固結(jié)法常用的原料還有硅酸鈉溶液，一般成為硅化加固法。一種方法，將硅酸鈉溶液通過一定的設(shè)備加壓注入到軟土層中從而實(shí)現(xiàn)對(duì)軟土地基的加固，這種辦法稱為單液硅化。另一種方法將氯化鈣和硅酸鈉溶液通過是注入到軟土地基中，通過化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)軟土地基的固化，這種方法成為雙液硅化。硅化加固法可以有效地提高軟土地基的穩(wěn)定性，同時(shí)保證軟土地基的滲水性提高一定的提升，降低軟土地基的孔隙率。

3.3 排水固結(jié)法

排水固結(jié)法從字面的意思可以理解，其原理是通過一定的機(jī)械設(shè)備將軟土地基中的水分及時(shí)排除，從而有效的使軟土地基中的空隙減少，同時(shí)提高軟土地基的固結(jié)能力。常用的軟土地基的排水方法有兩種：一、通過砂井或水管來排水。通過合理的設(shè)置砂井等豎向排水，然后根據(jù)水利工程本身的施工特點(diǎn)，排出孔隙中水，從而使軟土地基更加牢固。二、堆載預(yù)壓排水，該方法時(shí)在水利工程施工開始前，通過對(duì)軟土地基加載預(yù)壓從而將軟土地基空隙中的水?dāng)D出，促進(jìn)軟土地基提前沉降。排水固結(jié)法可以有效地解決施工后軟土地基的沉降問題，被運(yùn)用來處理飽和與軟弱的軟土地基，但并不適合用于滲透性極低的泥炭土地基。

3.4 樁基法

對(duì)于軟土量巨大、軟土層較厚的軟土地基，很難進(jìn)行全面的換填或是固化處理，這時(shí)可以采用樁基法。早期的樁基法常采用木樁或砂石預(yù)制樁，而現(xiàn)在一般采用鋼筋混凝土預(yù)制樁。施工的過程中，使用人工或是運(yùn)用機(jī)械對(duì)軟土層打孔，然后將混凝土注入孔洞內(nèi)，通過混凝土的固化使樁基周圍的軟土性質(zhì)隨之變化，形成強(qiáng)度相對(duì)更高、更加穩(wěn)定的復(fù)合型地基，減少了沉降和坍塌現(xiàn)象的可能發(fā)生。樁基法的施工難度較小，投資也比較低，被廣泛應(yīng)用在水利工程施工中。

3.5 深層水泥攪拌樁施工技術(shù)

深層水泥攪拌樁施工技術(shù)是水利工程項(xiàng)目施工中軟土地基的主要處理技術(shù)之一，在粉土、砂土、淤泥質(zhì)土等土質(zhì)不良的軟土地基施工作業(yè)中展現(xiàn)出了較高的經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。固化劑的應(yīng)用是深層水泥攪拌樁施工技術(shù)的核心與關(guān)鍵，而水泥作為軟土地基固化效果保障的重要原材料，借助機(jī)械設(shè)備對(duì)水泥和軟土地基進(jìn)行攪拌操作，使水泥和軟土地基土質(zhì)有效融合，從而提升軟土地基的土質(zhì)硬度，以保證軟土地基后續(xù)應(yīng)用強(qiáng)度和實(shí)際承載能力達(dá)到水利工程項(xiàng)目建設(shè)要求的基本標(biāo)準(zhǔn)。在深層水泥攪拌樁施工作業(yè)前，相關(guān)施工人員應(yīng)做好前期工作準(zhǔn)備，采用多樣化的手段盡可能地避免或杜絕混凝土工程施工水泥強(qiáng)化過程中有害雜質(zhì)的混入，以確保施工現(xiàn)場清潔度和平整度的方式保障水泥材料強(qiáng)化過程不受其他環(huán)境因素的干擾。此外，水利工程項(xiàng)目一線施工工作人員還必須加強(qiáng)對(duì)水泥質(zhì)量、水泥型號(hào)、水泥種類的抽樣檢查，確保水泥參數(shù)信息和工程項(xiàng)目施工要求相符，嚴(yán)禁水泥質(zhì)量有誤所帶來的深層水泥攪拌樁施工技術(shù)不合格而導(dǎo)致的水利工程項(xiàng)目建造質(zhì)量不合格。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國水利工程的發(fā)展形勢(shì)越來越好。施工單位要重視對(duì)軟土地基的處理，從而保證軟土地基的性能被有效提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮是明，鄒福華.水利工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J].水科學(xué)與工程技術(shù)，2019（02）：78-80.

[2]林珊珊.軟基處理技術(shù)在水利施工中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2019（15）：101.