水利施工中軟土地基處理技術(shù)

摘要：在水利工程中，由于軟土地基的存在，對工程質(zhì)量造成一定的影響，要不斷的加強(qiáng)對軟土地基處理技術(shù)的研究，逐漸研發(fā)新的加固技術(shù)、新的材料，確保水利工程的正常開展，從而更好的確保其工程質(zhì)量。本文對水利施工中軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：水利；施工；軟土地基；處理技術(shù)

隨著我國對水利工程的施工質(zhì)量的加強(qiáng)，軟土地基的處理受到進(jìn)一步的重視。針對軟土地基環(huán)境，我國投入大量的科研力度，將更多的技術(shù)應(yīng)用到實際工程中，目的是保障軟土地基的穩(wěn)定性，避免其對水利工程造成干擾，一方面提高水利工程的施工效益，另一方面優(yōu)化軟土地基的施工技術(shù)，促使軟土地基處于穩(wěn)定的施工空間。

一、軟土地基的特征性

在我國工程施工行業(yè)規(guī)范中，軟土地基指的是可壓縮量較高、強(qiáng)度較低的軟弱土層，通常其有機(jī)物質(zhì)的含量較高。通常軟土地基的含水量較高，質(zhì)地松軟，存在的空隙較大，能夠承受很小的壓力，且受到壓力后容易產(chǎn)生變形。軟土地質(zhì)對于不利工程施工有害而無益，施工過程中一旦遇到大量軟土地層，便會給地基工程的施工帶來巨大困難，嚴(yán)重影響工程的進(jìn)展速度。此外，由于軟土的含水量較高、空隙較大，通過自然裸露于陽光下經(jīng)強(qiáng)光暴曬后，便會很快失去所含的水分，使得土質(zhì)變得酥松，從而造成軟土土質(zhì)的流變性及觸變性增加，作為地基時其抗剪切強(qiáng)度明顯降低。

二、軟土地基處理技術(shù)的重要性

在建筑工程中，軟土的土質(zhì)較為特殊，而且工程施工中還會加入許多攙和劑。例如薄層粉、細(xì)砂等。這些性質(zhì)決定了軟土極差的滲透性，這對地基的排水功能、承載能力都會有不可忽視的重大影響，所以建筑工程師考慮到水利工程施工中地基的強(qiáng)度，對軟土地基的處理技術(shù)要求非常嚴(yán)格。具體而言，在水利工程中軟土地基比較有影響力的區(qū)域主要在公路建設(shè)中，譬如橋頭高路堤的沉降、滑移、單邊膨脹等現(xiàn)象的發(fā)生都會對公路的使用壽命和使用價值帶來嚴(yán)重影響，一旦軟土地基處理不好，就會使得當(dāng)?shù)氐慕煌ㄟ\輸出現(xiàn)癱瘓局面。因此，軟土地基的處理技術(shù)相對于水利工程來講，是必須首先解決的問題。

三、水利施工中軟土地基處理技術(shù)

1、土層置換法

所謂的土層置換，是指在條件允許的情況下，對軟土土層進(jìn)行挖掘排除，之后使用強(qiáng)度更高、性能更穩(wěn)定的土層或碎石、水泥等進(jìn)行填筑，從而提高地基基礎(chǔ)的強(qiáng)度和承載能力。這種方法可以說是最簡單、最直接，但是也是最有效的方法，在建筑工程的施工中得到了廣泛應(yīng)用。其優(yōu)點也在于施工簡單，成效顯著，但是也存在較為明顯的缺點，即容易受到地理因素的約束，如果對土層進(jìn)行遠(yuǎn)距離運輸，會大大增加工程的工作量和施工成本。因此，在應(yīng)用土層置換法對軟土地基進(jìn)行處理時，必須對周邊環(huán)境進(jìn)行考察，如果可以就地取材，相比較而言經(jīng)濟(jì)性更強(qiáng)，則可以使用。同時，需要注意兩個方面的內(nèi)容：首先，為了滿足水利工程項目的實際需求，在通常情況下，換填的土層需要有三種，即砂與砂墊層、礦渣與碎石墊層以及素土與灰土墊層。施工單位在運用土層置換法對軟土地基進(jìn)行處理時，需要結(jié)合實際需求，選擇相應(yīng)的土層，從而起到應(yīng)有的效果。其次，在土層置換過程中，需要對土層進(jìn)行分批夯實，回填完成后更要重復(fù)加固，確保地基穩(wěn)固性和承載力得到顯著提高。

2、排水固結(jié)法

這是在軟土基的處理中比較常用的一種方法，在長期的實踐中也得到了比較好的驗證。這種方法的核心理念就是通過排水和加壓提高軟土基的穩(wěn)定性，首先清理軟土基上的淤泥，降低軟土基中的含水量，再通過加壓防止軟土基出現(xiàn)沉降的情況，提高軟土基的穩(wěn)定性。例如：某工程由于滑坡后土體受到很大的擾動，在滑坡區(qū)域進(jìn)行的十字板試驗抗剪強(qiáng)度隨深度的變化的規(guī)律比較紊亂，設(shè)計根據(jù)滑坡體外試驗點的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合以后進(jìn)行抗剪強(qiáng)度增長值的推算。經(jīng)過推算，經(jīng)過60 天的預(yù)壓達(dá)到88%固結(jié)度的時候，推算的平均不排水抗剪強(qiáng)度為31kPa。經(jīng)穩(wěn)定分析，該強(qiáng)度指標(biāo)可以滿足渠堤穩(wěn)定的要求。

3、強(qiáng)夯施工法

在軟土地基處理技術(shù)中，利用強(qiáng)夯施工法，不需要較高的機(jī)械設(shè)備，其具備著較快的施工速度，使用范圍廣泛，有著顯著的處理效果，同時可以重新利用廢料。在使用強(qiáng)夯施工法時，要確定強(qiáng)夯參數(shù)指標(biāo)，同時要在施工現(xiàn)場進(jìn)行有效的試夯，并對施工現(xiàn)場的試夯數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的記錄，然后分析和對比試夯前的數(shù)據(jù)與試夯后的數(shù)據(jù)，并檢驗軟土地基使用強(qiáng)夯施工法的效果，然后進(jìn)行最后的調(diào)整和確定施工強(qiáng)夯需要的參數(shù)指標(biāo)。若是參數(shù)指標(biāo)不符合施工要求時，要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。在采用強(qiáng)夯施工法時，首先要改造深層土，然后在改造中層土，最后就改造表層土。在最后一遍強(qiáng)夯后，要利用推土機(jī)將夯坑填平。在最后一遍強(qiáng)夯后，要采用低能量進(jìn)行滿夯。在檢驗夯后軟土地基的質(zhì)量時，假如厚度較大的表層土的密實程度小于下層土，則表明軟土地基的處理效果沒有達(dá)到預(yù)期的效果。

4、化學(xué)固結(jié)法

化學(xué)固結(jié)法主要是使用一些化學(xué)材料，使軟土地基能夠達(dá)到排水固結(jié)的目的，以此提高地基的穩(wěn)定性。化學(xué)固結(jié)法主要包括：灌漿法、高壓噴射注漿法和深層攪拌法等方法。深層攪拌法最常用，主要是使用水泥、石灰等材料作為固化劑，利用深層攪拌機(jī)對水泥、石灰等固結(jié)劑同時也加入軟土地基進(jìn)行攪拌，確保軟土和固結(jié)劑在攪拌的過程中，已充分的粘合在一起。在使用化學(xué)固結(jié)法時，主要是通過使用化學(xué)方法，以此提高軟土地基的強(qiáng)度和承載力，從而能夠有效的降低軟土地基的沉降量，對軟土地基進(jìn)行有效地處理。在使用化學(xué)固結(jié)法時，要對水泥和地基之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行有效的控制，同時要利用相關(guān)的物理加固法對其進(jìn)行有效的管理，這樣可以提高軟土地基的固化速度。使用灌漿法，確保在軟土當(dāng)中漿液的均勻分布，這樣可以保證地基能夠達(dá)到處理的效果。在利用高壓噴射注漿法時要對壓力的大小進(jìn)行密切的關(guān)注，避免在施工過程中，不會出現(xiàn)起包和不均勻沉降的問題。在使用深層攪拌法時，要選擇適合類型的攪拌機(jī)械，并要對攪拌的時間和均勻性進(jìn)行密切的關(guān)注。

5、排水砂墊層

排水砂墊層主要是在路堤底部地面上鋪設(shè)一層砂層，建立一個科學(xué)合理的排水面，而在填土工程的施工過程中，隨著豎向荷載的不斷增加，軟土地基中滲漏出來的水就通過砂墊層排出來。所以在這項處理技術(shù)中，對材料的滲水性能有非常高的要求，這樣才能使得軟土地基能夠正常的通暢排水。一般而言，砂墊層一般的厚度以0.8m 左右為宜。而在具體的施工過程中，為了使砂墊層的滲水作用更加明顯，還會特意在砂墊層上使用粘性土阻止水返上路基，而在路基兩側(cè)需要修建合適的排水渠。

6、灌漿法

向軟土地基的空隙中注入一些增加凝固的物質(zhì)，以達(dá)到加強(qiáng)地基穩(wěn)固性的目的。比如：把水泥漿或者粘土漿等其他化學(xué)物質(zhì)通過液壓被灌注到軟土地基之中。這一方法被施工在淤泥土質(zhì)的工程中廣泛運用。

7、土工合成材料加筋加固法

還可以再地基上面覆蓋一層工程材料，這樣可以將建筑物的質(zhì)量被分散到全部的地基之上，當(dāng)發(fā)生建筑物滑動時，鋪在地基之上的工程材料可以有效的加大摩擦力來降低或者阻止滑動現(xiàn)象的繼續(xù)，這樣的地基就更加穩(wěn)固。

總之，在對水利工程軟土地基進(jìn)行處理的時候方法是非常的多，施工企業(yè)要根據(jù)施工地點的實際情況以及土質(zhì)情況來進(jìn)行處理方法的選擇，在選擇處理方法的時候也要考慮經(jīng)濟(jì)效益，通過綜合分析能夠找到最好的處理方法，這樣能夠使軟土地基處理取得更好的效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志萍，韓亞，劉攀峰，于福榮. 渠道降排水方案優(yōu)化設(shè)計[J]. 華北水利水電學(xué)院學(xué)報. 2014（01）

[2] 周永昌. 水利施工中軟土地基處理技術(shù)[J]. 南方農(nóng)業(yè). 2014（06）

[3] 范益軍. 淺析預(yù)應(yīng)力錨固技術(shù)在水電站施工中的應(yīng)用[J]. 江西建材. 2014（06）