水利施工中軟土地基處理技術應用研究

黃　慶

(新疆維吾爾自治區水利水電工程建設監理中心，烏魯木齊 830000)

?

水利施工中軟土地基處理技術應用研究

黃慶

(新疆維吾爾自治區水利水電工程建設監理中心，烏魯木齊 830000)

近年來伴隨著國民經濟的高速穩定發展，國務院更加關注國計民生，水利工程的基礎設施建設日益成為安民之根本。由于軟土的特殊結構，軟土地基處理工作成為了水利工程建設的重大難題，也成為地基處理的核心工序。文章結合軟土地基的特點，對水利建設中的軟土地基技術應用做了相應探究。

軟土地基；水利工程；施工；處理技術；應用

0　引　言

軟土包括泥炭、淤泥、泥炭質土、淤泥質黏土等，是一種在逐漸沉積的環境中形成的抗剪強度低、壓縮性高、天然孔隙比≥1、天然含水量大的細粒土。經濟的飛速發展帶動了農業的進步，因此大批的水利設施建設項目“雨后萌生”整體來看，大批的水利基礎設施常常選址在靠近海岸、沙灘、河流、沼澤等地域，土壤含水量大、呈現軟土特質，對于水利工程的地基建設提出了極大的技術挑戰，如何最大可能地排除軟土地基的潛在危害，更大程度上服務“三農”，成為水利建設的迫切問題。要解決這個問題，首先就要分析軟土的特點，從而“對癥下藥”。

1　水利施工中軟土地基處理概述

1.1水利工程項目的施工特點

與傳統的房屋建筑、橋梁、鐵路、道路這些土木工程類的項目不同，水利工程項目具有以下幾個特點：

1)受氣候和季節相關因素的限制，水利工程施工必須安排在枯水期進行，在施工過程中，還必須采取相應的溫控措施，確保工程施工質量和施工水平。

2)水利工程的施工位置大多定在沿海、湖泊、河道以及其他水域附近，必須根據工程建設的要求以及水流的自然狀況來進行截流、導流等一些水下作業。

3)水利工程項目對于地基的要求特別嚴格，再加上施工位置大多是一些地質條件比較復雜的地區，因此，必須高度重視地基處理，不斷提高地基處理技術，避免一些安全隱患和安全風險。

4)由于水利工程本身承擔泄水、蓄水、擋水的任務，因而對水利工程建筑物的抗裂、抗凍、耐磨、抗沖、防滲、承壓、穩定等一些性能有著特殊嚴格的要求，在施工中必須嚴格遵循施工規范和施工標準，采取相關的措施進行有效處理，保證施工質量。

總之，水利工程項目的開展和施工地區的氣候條件、地質條件、自然環境、社會環境都有著密切的關系，必須準確把握施工時機，精心安排施工進度，合理安排施工流程，及時解決施工難題，比如渡汛、防洪等問題，確保施工安全。

1.2軟土的特點

軟土這種土層含水量比較高，它的土層結構大致表現為以下的4個方面，具體如下：

1)孔隙比率較高：在環境條件相同的情況下，軟土孔隙比會比重塑土的孔隙比高20%到40%。當土質慢慢沉積時，膠結現象會在土質內顆粒接觸點之間產生，其壓密性大大地降低，這就是孔隙比高的原因[1]。

2)靈敏性較高：在觸變性方面，運用軟土振動技術來破壞軟土與軟土之間的結構，會極大地降低軟土的強度比例。這樣，軟土層隨即就可能產生側面擠出、土質沉降和側向滑動等各方面意外狀況。同時，還因為軟土的土層之間含水量較大和各土層之間的物理力學性質差異比較大等原因，導致其壓力承載性能差、土地易出現變形等情況。

3)壓縮性高：軟土含水量大等的特質，因此軟土地基的強度較低，最終的結果就是壓縮性大，繼而軟土地基的塌陷狀況越累越嚴重，給水利工程設施帶來了極大的挑戰。

4)抗剪強度弱：軟土或者是軟塑狀態，或者是流塑狀態，外部經過負重施壓之后，軟土的抗剪性降低，通常保持在30kN/m2以下。

5)透水性差：軟土地基抗剪強度通常保持在30kN/m2以下，透水性不高，因此，造成地基的排水性能很差，孔隙水壓較大，會產生地質一定程度的沉降，“覆蓋”其上的建筑物沉降可能會需要更長的時間，危害的“潛伏期”因此會相對“長久”。

總體來說，相對于正常土層，軟土的土層孔隙比率較高、靈敏性較高、壓縮性高、抗剪強度弱和透水性也比較差，正是由于這些特殊的性能，軟土地基在水利施工中地位重要，解決了軟土問題，水利工程質量才能得到有效的安全保障。

2　水利工程施工中軟土地基的危害

由于軟土地基具有抗剪強度低、承載力低、壓縮性高、空隙性高、滲透性差、質地軟等特點，因此，在實際的水利工程施工中，建筑物會因此發生損害和滑動，這也是國內大多數建筑物發生滑動的主要原因。此外，在施工過程中，由于軟土地基自身的特性，如果地基負荷增大或者突遭降雨，軟土容重就會大大增加，剪應力增加。在一定程度上，軟土地基所遭受的剪應力就會高于軟土地基的抗剪強度，導致失衡現象的出現，嚴重危及建筑物的穩定，甚至可能會發生坍塌事故，給人們生命和財產安全帶來巨大損害。

3　水利工程施工中軟土地基的相關處理技術

軟土土層地基的處理是水利施工整個過程的重要環節，直接影響到水利工程項目的整體施工質量和施工水平，必須予以高度重視和關注。關于軟土地基的處理，業內也很多辦法，總體上可以分為沉降處理技術和穩定處理技術兩種。

所謂沉降處理技術，就是降低軟土土層的沉降沉降程度，提高軟土土層的固結沉降速度；而穩定處理技術，主要是指控制地基強度，防止其下降，并控制其變形剪切的程度，提高它的抗滑阻力，加快土層強度增長。

目前，常見的軟土土層地基處理技術有以下就幾種：降水預壓法、硅化加固法、真空壓頂法、深層攪拌法、加載預壓法、加筋法、旋噴注漿法、換土墊層法、樁基法，在實際的施工過程中，要根據施工所在位置的土層的具體情況，合理選擇相關處理技術[2]。

3.1降水預壓法

降水預壓法主要是通過設置井點和抽取井水的方式來降低地下水位，從而降低軟土地基中的含水量，進而提高土層固結排水的速度，最終達到加大土質強度的目的。這種處理技術主要適用于砂質類的軟土地基土層。但是，這種處理技術實施起來存在一定的盲目性和隨機性，容易出現徒勞無功的局面，需要仔細分析施工現場的土質狀況，以增強其適用性。

3.2旋噴法

旋噴法是旋噴機具采用氣壓、液壓、電化學等方法制造旋噴樁，提高轉速，讓漿液以旋噴、定噴、擺噴等噴射方式將能夠固化的漿液灌注到地基介質或者建筑物中，構造人工復合地基的方法。這種方式能夠有效地把地基承載能力提升到較高的水平，極大的解決軟土地基的建設問題。漿液有很多種，如：水泥沙、黏土水泥漿、黏土漿、聚氨酯類和其他樹脂類、水泥漿、硅酸鹽類化學漿液材料。旋噴注漿法在淤泥量較大、土質呈黏性、粉土、砂土、黃土、碎形土等軟土地基中比較常用。但是這種方法對一些有機質成分較大的地基沒有太好的地基加固效果，所以處理要相當慎重，尤其是一些塘泥土和泥炭土等土層。

3.3樁基法

樁基法的適用條件是：軟土地基土層較厚，并且對其進行大面積、大范圍的清理十分不容易時。建筑技術的不斷發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，現階段較多采用的是鋼筋混凝土預制樁。

這種方法遵循這樣的樁基原理：通過人工或者是機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，混凝土回放熱進而產生化學反應，改善樁基周圍的土質力學效應，最終有效改善地基沉降幾率，地基的承載力得以保障。同時，由于混凝土預制樁性能較好、施工難度較小，成本相應地得到了降低，并且最終保證了施工質量，在水利建設中應用普遍。

3.4換土墊層法

如果軟土土層的土質比較薄，就可以采用換土墊層法的處理技術。換土墊層法主要是利用水泥土、沙壤土、灰土粗砂等進行土層換填，在實施過程中，需要特別注意夯實處理，一定要保證新土層的緊實度和密實度符合施工標準。換土墊層法的原理是：挖出不利于工程施工的部分土層以及地基底部的軟土，選用質地硬、強度高、抗壓縮性能和抗侵蝕性能比較好的索土礦渣、灰土、碎石、砂礫等優良材料進行分層填充，之后經過振搗工序和夯實工序，提高土層的密度和緊實度，為后期的施工做好準備[3]。

3.5深層攪拌法

深層攪拌法包括噴粉攪拌法和噴漿攪拌法兩種方法。這種處理技術一般適用于黏性土、淤泥這些軟土土層以及地基承載力低、含水量大的粉土，對于粉細砂土層地區的水利工程項目的施工與建設有很大幫助，尤其是其中的地基加固和防滲處理環節。深層攪拌法的原理是：利用深層攪拌機將水泥、石灰、地基土層進行攪拌，直到形成連續墻水泥增強體、樁狀、格柵狀等形態。

4　結　語

由于水利工程項目本身的特性以及軟土地基處理技術的實施難度，軟土地基的處理尤為關鍵，在實際的施工過程中，必須高度重視。軟土層的含水量一般比較高，在施工過程中，首先需要進行加固排水作業，然后再根據實際的施工所在地的地基土層狀況，選擇合適的處理技術。文章著重介紹了降水預壓法、旋噴法、樁基法、換土墊層法、深層攪拌法等一些常見的軟土地基處理及時。無論采用哪種處理技術，都需要在實踐當中不斷革新和改進，以期更好地促進我國的水利工程建設事業的快速發展。

[1]李亞歌,常艷麗,龐紅偉，等.論軟土地基處理技術在水利施工中的應用研究[J].華人時刊(中旬刊),2013(06):163.

[2]孫其波,岳素杰.軟地基處理技術在水利施工中的應用研究[J].城市建設理論研究(電子版),2014(29):905-906.

[3]楊舒豪.軟地基處理技術在水利施工中的應用研究[J].房地產導刊,2014(30):213.

Application and Research of Soft Soil Foundation Treatment Technology in Water Conservancy Construction

HUANG Qing

(Xinjiang Uygur Autonomous Region Water Conservancy & Hydroelectric Power Project Construction Supervision Center, Urumqi 830000, China)

With high-speed and steady development of the national economy, the State Council paid more attention to the national economy and the people's livelihood, and the infrastructure construction of the water conservancy project becomes the root beneficial to the people increasingly. Due to the special structure of soft soil, the treatment of soft soil foundation becomes a big difficulty of water conservancy project construction, also the key process of foundation treatment. In combination with the characteristics of soft soil foundation, this paper explores correspondingly the soft soil foundation technology applied in water conservancy construction.

soft soil foundation; water conservancy project；construction；technology；application

1007-7596(2016)07-0006-03

2016-05-26

黃慶(1965-)，女，四川成都人，工程師，研究方向為水利水電工程。

TV551.4

B