對水利施工中軟土地基處理技術的研究

□鄭佩莉（新疆伊犁河流域開發建設管理局）

水利工程建設中，經常會遇上建設區是軟土地基的情況。軟土地基主要是淤泥、淤泥質土、飽和黃土、粉土等土質較軟、水含量大的土體。我國的國土范圍較大，不乏軟土地基，尤其是人們的生活區大多分布在沿河區，這些地區往往軟土地基分布頻繁。目前，我國的水利工程逐漸增多，軟土地基對水利工程的施工尤為不利。文章就軟體地基的基本特征進行分析，根據水利工程施工需要，談論軟土地基的處理方法。

1 軟土地基的主要特征

軟土地基的主要特性是含水量高、抗剪強度低、孔隙比大、易壓縮性、固結系數小、透水性差、靈敏度高、土層分布復雜、各層物理性質差大等，主要是由于年降水量大的地區和由河流、湖沼、濱海等長期累積起來的。

承載能力差，一般的軟土地基承載能力不會超過50kN/m2。孔隙比e=1~2，含水量w=50%左右，較高者甚至超過200%。飽和度較高，透水性差。滲透系數k≤1（mm/d）。透水性會影響地基的壓密固結。抗剪強度弱。軟土無側限抗剪強度<30kN/㎡。靈敏度過高，抗擾性極差。在水利工程施工過程中，如果軟土地基的土體結構未被破壞時具有30kN/㎡的抗剪強度，受到破壞時，抗剪性強度可以忽略不計。

2 軟土地基的處理方法

2.1 換填法

換填法是將軟土地基原有的淺層土挖除，再填入砂石、礦渣、灰土、素土、卵石等質地較硬、穩定性高、強度較高和抗侵蝕性的材質，根據需要可以同時填充不同材質或分層填充，再對其進行壓制，使填充土質達到要求密實度。換填法實際上就是人工地基，對土質進行改造，讓其有足夠的適用性。實際表明，換填法有效地減少了沉降量，提高了持力層的承受強度，有效地控制了土層的脹縮性和濕陷性。換填法是常用的軟土地基處理方法，對付大面積軟土地質比較實用，一般用于處理濕陷性黃土、膨脹土、低洼區域和季節性凍漲土等軟土地基，處理深度在2~3m左右。

2.2 打樁置換法

置換法實際上也是一種人工地基，是用碎石、砂等硬質材料將軟土置換，形成人工復合地基。在置換法的基本原理上，人們根據施工的需要研究出了多種施工方法，如碎石樁法、石灰樁法等。碎石樁法是用一個振沖器，在軟土地基中噴高壓水流，使之成孔，向孔中填充砂和碎石等材質較硬的地質材料，成為樁體，根據需要安排樁體的排列，由碎石樁和土質成為復合地基，達到施工的目的需要。這種方法有效地提高了原有土質的承載力，實際使用中顯示，它有效地減少了軟土地基缺陷導致的現象率。置換法中的碎石樁法有不受地下水影響、成本不高等優點，使用效果較好。適用于淤泥質土、粉土和砂土等地基。

針對較為柔軟的黏土地基，石灰樁法是個有效的選擇。石灰樁法是使用機械將地基打孔，并填充生石灰，再壓制成地下樁。生石灰遇水會發生吸水、放熱、膨脹，并且生石灰和土之間會發生物理反應，能有效地改善土體的性能。根據需要，也可以在生石灰中摻和其他材料，以達到目標要求。

2.3 水泥攪拌樁和注漿法

注漿法是用注漿管通過鉆土裝置帶入需要處理的土層，再用高壓將制備材料（一般是水泥或水泥砂漿）噴入土體。注漿管是經過特別的制作，它可以完成土下的提升和旋轉過程的注漿工作。在注漿管的提升過程中，如果不進行旋轉，就形成漿墻。如果需要旋轉，則形成漿柱，待漿體凝固，就能起到提升地基承載力的作用。

水泥攪拌樁法是用固化劑對軟土進行加固處理的方法，一般使用水泥和石灰等材料。具體操作過程是用攪拌機將固化劑送入軟土組織，再進行攪拌，使土體和固化劑形成整體，讓固化劑對軟土產生固化作用，起到直接固化土體的作用。該方法適用于水分含量較高的土質，如淤泥、飽和黃土、粉土等。

2.4 預壓法

在加壓系統和排水系統的配合下，使軟土地基的水分得到排除。排水系統主要是排水砂溝和水平墊層以及其它的水平排水體和垂直排水體（排水砂井和塑料排水板）。加壓系統包括降低地下水位、真空預壓、強載預壓等，加壓系統可以聯合使用，起到明顯的成效。首先將加固范圍的植被和多余巖石等清理干凈，在土表面鋪上水平墊層，然后豎直下壓塑料排水板，使水平墊層橫向安置排水管道。再使用加壓系統對土體進行強壓，使軟土地基的孔隙水平排除。但這個方法存在一定的局限性，目前由于施工效益的要求并不經常使用。但該方法成本相當低，一般不會增加施工的資金使用。

2.5 加筋法和強夯法

加筋法是利用抗拉力相當強的人工合成材料，混置于預先計算好的土層。讓拉筋產生的摩擦力和土顆粒位移的作用，使土和合成材料形成整體，增加軟土地基的綜合性能。強夯法是指用高質量的夯錘，提升到高處，讓它自由下落，達到對軟土的夯實作用。夯實法處理的土質具有明顯的性能增強，該方法有效地解決了建筑的沉降現象。

2.6 利用松木樁對軟土地基進行處理

2012年，人們創造出用松木樁對軟土地基進行處理，該方法實際是我國古代在進行軟土地基施工過程中所應用的古老方法。經過人們的詳細分析和計算，證明松木樁針對飽和土具有有效的處理作用。松木用于處理軟土地基具有簡單實用、施工方便、節約成本的多項優點。具體方法是選用完整的松木（不用老木），直徑在20cm以上，在打樁前，將松木的一段削尖，成錐形。按照需求將樁體打入土層，打樁時要保證樁體垂直下壓。一般使用挖掘機來進行打樁，目前沒有專業的這類小型打樁機。打樁布置要從地基的四周往內打，樁體預留15cm左右，待打樁完畢后，用鋸子將過高的樁頭鋸掉，保證所有的樁頭在一個水平面上。然后再鋪上硬質材料（砂石、礦渣、煤渣等）30cm高度，將樁體完全覆蓋，鋪平壓實，澆灌混凝土。這就起到了軟土地基的處理作用。實際證明，該方法效果良好，在將來的水利工程對軟土地基的施工中可以嘗試使用。

3 軟土地基處理的質量

軟土地基的處理質量在一定程度上就等于水利工程的質量。嚴格控制水利工程的施工，根據相關文件的要求，要把水利工程的項目做好，項目負責人要有認真負責的工作態度和意識。在水利工程的立項、報建、開工和竣工的關口需要把握好。水利工程的“三制”，即項目法人責任制、建設監管制、招標承包制，需要大力推廣。質量的控制措施要強化，在實施軟土地基處理方法時，要根據實際情況進行詳細分析，選擇采用哪種方式需要明確，以確保處理方法有效，提高施工質量，為水利工程的建設打好基礎。

4 結語

軟土地基給項目施工帶來了極大的困擾，在長期的施工經驗中，人們總結出許多有效的處理方法。我們在選擇使用方法時，不能盲目使用，要根據施工現場的實際情況，合理地進行處理。結合周圍的環境進行有效的處理，靈活多變的處理方法能提高施工質量，縮短施工工期，還為以后的施工做出了經驗準備。地基的處理影響著施工的成本問題，軟土地基的處理為水利工程施工帶來了可靠性和安全性。處理的主要目的就是為了水利工程施工的順利進展。

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