試析水利工程軟基處理技術(shù)的探究

王芮瑾

（中國(guó)水利水電第三工程局有限公司，陜西西安 710000）

試析水利工程軟基處理技術(shù)的探究

王芮瑾

（中國(guó)水利水電第三工程局有限公司，陜西西安 710000）

隨著水利工程發(fā)展速度的進(jìn)一步加快，軟基問(wèn)題也有了一定程度的改善。只有軟基處理技術(shù)水平得到提升，施工工序得以規(guī)范，才能使水利工程施工的效率得到提高，降低工程成本，提升了整體質(zhì)量，并對(duì)使用年限的延長(zhǎng)產(chǎn)生一定的作用。本文主要對(duì)水利工程軟土地基的特點(diǎn)、技術(shù)應(yīng)用及強(qiáng)夯加固處理技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行了分析與探究。

水利工程 軟基處理 特點(diǎn) 應(yīng)用 施工要點(diǎn)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，水利工程行業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要支撐，其行業(yè)的發(fā)展對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)起著決定性的作用。軟基處理技術(shù)作為水利工程施工的重要組成部分，其處理技術(shù)水平高低對(duì)水利工程質(zhì)量的提升具有重要意義。為確保水利工程的整體質(zhì)量，施工企業(yè)必須提高軟基處理技術(shù)水平，重視其施工技術(shù)要點(diǎn)，根據(jù)工程施工的具體情況選擇與之相適合的施工技術(shù)，只有這樣才能為企業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。

1 軟土地基的特點(diǎn)

從廣義上說(shuō)，軟土就是低強(qiáng)度、高壓縮性的軟弱土層。路基修筑在軟土地基上，常常會(huì)出現(xiàn)路基失穩(wěn)或沉陷過(guò)度等情況，基于此必須對(duì)軟土路基進(jìn)行加固處理，只有這樣才能避免損壞公路等情況的發(fā)生。一般都會(huì)將淤泥、淤泥質(zhì)土、軟粘性土歸為軟土。

（1）觸變性。當(dāng)軟土地沒(méi)有受到外力破壞時(shí)候，它的固態(tài)性能特征比較好，一定拿受到外力因素的干擾時(shí)候，固態(tài)就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄♂尩牧鲃?dòng)狀態(tài)。

（2）高壓縮性。軟土地的壓縮性系數(shù)比較大，當(dāng)受到極小的壓強(qiáng)時(shí)就會(huì)很容易出現(xiàn)壓縮變形，引起建筑物的沉降等病害。

（3）低透水性。我們根據(jù)軟土地的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)知道，它的透水性比較差，在進(jìn)行軟土排水固化需要花費(fèi)大量的時(shí)間，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)房屋使用很長(zhǎng)的時(shí)間之后一直處于沉降延續(xù)狀態(tài)。

（4）不均勻性。軟土地的結(jié)構(gòu)和組成使得它的圖紙不均勻，如果地基上的房屋荷載不均勻，會(huì)造成房屋的沉降差異比較明顯，最終形成建筑裂縫，影響建筑物的使用和安全。

（5）沉降速度過(guò)快。如果房屋荷載不停地增加，建筑結(jié)構(gòu)的 沉降速度會(huì)比較快，甚至每天可以達(dá)到2mm。

（6）流變形。如果軟土地處于一定的剪力作用下，地基結(jié)構(gòu)始終處于緩慢的變形過(guò)程，地基結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期強(qiáng)度小于瞬時(shí)強(qiáng)度。

2 水利工程軟基處理技術(shù)的應(yīng)用

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度和科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，水利工程技術(shù)水平也有了一定程度的提升，為水利工程規(guī)模的擴(kuò)大發(fā)揮著保障性作用。面對(duì)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，水利工程質(zhì)量有了更高地要求。作為水利工程施工中的一項(xiàng)重要病害問(wèn)題，軟土地基加固技術(shù)水平的高低對(duì)工程的整體質(zhì)量造成直接影響。

2.1 軟基法的應(yīng)用

當(dāng)存在較厚淤土層時(shí)，很難開(kāi)展大面積深處理。可以運(yùn)用打樁的方式開(kāi)展加固操作。而多種多樣的樁基礎(chǔ)技術(shù)，在早期運(yùn)用較多的則是水泥土攪拌樁、木樁和砂石樁，目前的使用較少。

（1）不健全的水泥土攪拌樁水灰比、攪拌次數(shù)和輸漿量等控制管理自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)備陳舊，技術(shù)相對(duì)落后，有較差的攪拌均勻性和不穩(wěn)定的成柱質(zhì)量。

（2）砂石樁用來(lái)對(duì)較深淤泥軟土地基進(jìn)行加固。由于存在較長(zhǎng)的施工工期，在施工后由于較大變形等問(wèn)題，已無(wú)法處理出現(xiàn)變形要求的建筑地基。

（3）現(xiàn)階段，木樁基礎(chǔ)已經(jīng)在建筑中禁用。由于鋼筋混凝土預(yù)制樁有較強(qiáng)的承載力，投資省，質(zhì)量且有所保障，存在較快的施工速度等特點(diǎn)，并普遍得到應(yīng)用。鋼筋混凝土強(qiáng)制樁還具有抗水閘水產(chǎn)生水平荷載，從而發(fā)揮水平穩(wěn)定的效果。處理較厚淤土層地基時(shí)還應(yīng)對(duì)灌注樁進(jìn)行運(yùn)用，將灌注樁打至硬土層，使其發(fā)揮承載臺(tái)的作用。灌注樁包括沉管灌注樁和沖鉆孔灌注樁兩種，但兩種灌注樁還會(huì)有一定技術(shù)難題存在。一是在深厚軟土層中，沉管灌注樁有樁身完整性問(wèn)題存在。第二，沖鉆孔灌注樁問(wèn)題還包括泥漿污染，樁底沉渣清理、樁身混凝土灌注質(zhì)量以及持力層判斷不易監(jiān)控等。

2.2 換土法的應(yīng)用

當(dāng)存在較薄淤土層厚度時(shí)，也可運(yùn)用沙壤土、粗砂、灰土、水泥土及沉井基礎(chǔ)等方法對(duì)淤土層開(kāi)展地基處理。由于換砂對(duì)防滲造成不利影響，且具有較高的工程造價(jià)，因此通常會(huì)就地取材，運(yùn)用換填泥土最為適宜。換土法回填需要對(duì)較好壓密特性土進(jìn)行壓實(shí)和夯實(shí)操作，有良好的持力層形成，使地基承載力的特性得到改變，提高抗變形和穩(wěn)定的能力。在施工的過(guò)程中，應(yīng)對(duì)坑邊穩(wěn)定進(jìn)行注意，確保填料的質(zhì)量，從而開(kāi)展分層夯實(shí)操作。

2.3 灌漿法的應(yīng)用

灌漿法的應(yīng)用是通過(guò)氣壓、液壓或電化學(xué)原理想地基介質(zhì)中或建筑物與地基的縫隙部位對(duì)能夠固化的某些漿液進(jìn)行注入。可以選用水泥漿、水泥砂漿、粘土水泥漿、粘土漿和各種化學(xué)漿材如聚氨酯類、硅酸鹽類、木質(zhì)素類等作為灌漿漿液。灌漿法對(duì)淤泥軟土地基的加固產(chǎn)生極為顯著的效果，通過(guò)處理后，基本能夠有效控制基礎(chǔ)沉降。高壓旋噴灌漿處理的原理是通過(guò)在閘機(jī)中高壓旋噴灌漿，使其有水泥土摩擦樁形成，進(jìn)一步提升閘機(jī)承載力，從而實(shí)現(xiàn)沉降控制的效果。

2.4 排水固結(jié)法的應(yīng)用

排水固結(jié)法是對(duì)淤泥軟粘土地基沉降和穩(wěn)定問(wèn)題進(jìn)行解決的有效措施，其構(gòu)成主要包括排水系統(tǒng)和加壓系統(tǒng)。排水系統(tǒng)是在地基中對(duì)排水體進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)地層本身的透水性由排水體集中排水的結(jié)構(gòu)體系，與排水體的不同相結(jié)合，可劃分為砂井排水和塑料排水帶排水兩種。

2.5 加筋法的應(yīng)用

加筋法是將抗拉能力很強(qiáng)土工合成材料埋置于土層中，利用土顆粒位移與拉筋產(chǎn)生摩擦力，使土與加筋材料形成整體，減少整體變形和增強(qiáng)整體穩(wěn)定。采用打設(shè)塑料排水板，以加速淤泥層排水固結(jié)，提高地基強(qiáng)度，采用砂墊層中鋪設(shè)土工織物，由于土工織物受拉作用，詞整了基底應(yīng)力分布，地基側(cè)向位移和沉降卻相應(yīng)減少，地基穩(wěn)定性將大大提高。

3 水利工程強(qiáng)夯軟基處理技術(shù)的施工要點(diǎn)

在水利工程軟基處理技術(shù)的應(yīng)用是確保其質(zhì)量的重要保障，施工技術(shù)水平的高低直接影響著工程建設(shè)的整體質(zhì)量。在水利工程施工中，當(dāng)?shù)刈匀粭l件很大程度上都影響著工程施工的穩(wěn)定性，在工程使用過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn)還在規(guī)定年限內(nèi)就出現(xiàn)了損壞的情況，這些病害問(wèn)題的大量出現(xiàn)將造成極大的財(cái)產(chǎn)損失及人員傷亡。

3.1 平整場(chǎng)地

對(duì)強(qiáng)夯施工后可能出現(xiàn)的平均地面變形情況進(jìn)行預(yù)先估計(jì)，進(jìn)而對(duì)強(qiáng)夯施工前的地面高程進(jìn)行確定，隨后進(jìn)行場(chǎng)地平整作業(yè)，一般選用推土機(jī)進(jìn)行。與此同時(shí)，要對(duì)強(qiáng)夯場(chǎng)地一定范圍內(nèi)的地下構(gòu)筑物、各種地下管線的位置及標(biāo)高進(jìn)行詳細(xì)勘察，盡可能不在這些構(gòu)造物上進(jìn)行強(qiáng)夯作業(yè)，如無(wú)法避開(kāi)，應(yīng)嚴(yán)格遵循強(qiáng)夯影響深度的多少，對(duì)其可能出現(xiàn)的情況的估量，并及時(shí)選用行之有效的方式進(jìn)行處理，防止對(duì)工程造成一定損害。如圖1所示。

3.2 鋪墊層或降低地下水位

如地表層構(gòu)成成為主要是細(xì)粒土、地下水位又高時(shí)，必要時(shí)必須鋪設(shè)0.5米到2米的松散性材料在表層位置，也可以選用人工降低地下水位的方式。其主要作用就是幫助地表快速形成硬層，更好地支承起重機(jī)械設(shè)備，保證施工的順利進(jìn)行，同時(shí)還可以將地下水與地表面之間的距離拉大，避免夯擊過(guò)程中出現(xiàn)夯坑積水及降低夯擊效率的情況。

3.3 施工作業(yè)

根據(jù)工程施工要求及設(shè)備選擇標(biāo)準(zhǔn)，選用15噸和10噸兩種錘重，將其落距控制在10米左右，并定為3平方米的夯錘底面積。其設(shè)計(jì)加固深度應(yīng)為6米。首先應(yīng)在平整后的場(chǎng)地上面進(jìn)行第一遍夯擊點(diǎn)位置的標(biāo)注，并對(duì)地面高程進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，起重機(jī)達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)確保夯錘與夯點(diǎn)位置的一致性，并對(duì)強(qiáng)夯施工前錘頂?shù)母叱踢M(jìn)行測(cè)量。隨后將夯錘吊至指定的位置，等到夯錘脫鉤自行下落后，將吊鉤放下，并對(duì)錘頂高程進(jìn)行測(cè)量，如出現(xiàn)夯錘歪斜狀況時(shí)，應(yīng)查看原因，并將坑底技術(shù)整平。多次作業(yè)后，遵循設(shè)計(jì)要求的夯擊遍數(shù)，進(jìn)行施工。所有夯點(diǎn)夯擊施工結(jié)束后，選用推土機(jī)填平夯坑，并對(duì)場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量。在一定的時(shí)間內(nèi)逐次完成所有夯擊次數(shù)，最后選用低能量滿夯，確保地表松土全部被夯實(shí)，并對(duì)夯實(shí)過(guò)的場(chǎng)地高程進(jìn)行測(cè)量。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)水利工程事業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，水利施工技術(shù)水平的高低在工程建設(shè)中的地位也越來(lái)越重要，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求，軟基處理技術(shù)作為水利工程施工的重要技術(shù)，其施工技術(shù)水平地高低將直接影響到工程施工的整體質(zhì)量。為確保水利工程的質(zhì)量，施工企業(yè)必須重視軟基處理技術(shù)的應(yīng)用，規(guī)范施工工藝，嚴(yán)格按照施工要求進(jìn)行有效施工，只有這樣才能提高水利工程的整體質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益。

［1］龐振，柏葉青，孟凡勝.淺析水利工程中粉噴樁在軟基處理中的實(shí)際運(yùn)用［J］.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2013（18）.

［2］饒明文.粉噴樁技術(shù)在水利工程軟基處理中的應(yīng)用［J］.建材與裝飾（中旬刊），2008（06）.

［3］張仁堯，張興華.水利施工軟基處理措施研究［J］.中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2014（36）.

［4］張揚(yáng).論述水利水電工程中不良地基的處理技術(shù)［J］.黑龍江科技信息，2014（31）.

［5］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)，2013（02）.