水利工程施工中軟土地基處理技術

郭琦　何建棟　秦景言　王健　呂曉威

【摘要】地基作為水利工程的基礎，其施工質量的好壞直接影響到后續工程的開展以及水利工程的生命周期。對軟土地基的處理是水利工程施工中重中之重，這對水利工程的整體安全性有著直接影響。因此，本文主要分析了水利工程施工中對軟土地基的處理技術要點，以供參考。

【關鍵詞】水利工程；軟土地基；處理技術

水利工程多建在江河、海岸等比較潮濕的地帶，這些區域內有大量的軟土地基，是由粘土、粉土、松軟土、細微顆粒、有機雜質等組成。這導致軟土地基穩定性較差，空隙偏大，地基強度偏低，難以承受過重的荷載，在水利建設中容易引起倒塌與潰堤。因此，做好軟基處理工作，提高軟基穩定性顯得尤為重要。

1、水利工程施工中軟土地基處理技術

1.1 換填法

此法是將基礎底面以下深度不大的軟土層挖去，再將施工材料分層填充進去，然后，利用人工或機械辦法進行分層壓夯及振動，以建成較好的人工地基。在應用此法時要注意墊層的設計，合理確定墊層的厚度與寬度，選擇合適的墊層材料。墊層寬度必須滿足能避免墊層材料側向擠出的條件，同時，驗算臥層的容許承載力。墊層厚度通常比基底寬度大0.25%即可。

排水砂墊層法是施工中常用的一種方法，是將一砂層鋪設在路堤底部表面，作為一個排水面。其工作原理是：在填土過程中土層的荷載會伴隨填土量的增加而增大，在路堤底部鋪上一砂層能讓軟土地基排水固結后滲出的水排出。砂層不僅能保證排水暢通，還能減少沉降量，并預防凍脹。為保證良好的滲水性應選擇好的材質。通常墊砂層厚度以0.8m為宜，并在其上鋪設一層粘土，從而使滲出的水不能滲透到地基上。另外，在路基兩側建立排水溝，便于墊砂層排出的水由此排出。

1.2 深層水泥攪拌法

這是當前對軟土地基處理的常用方法，一般適用于對泥土與粉土的處理。將水泥作為固化劑，與地基軟土混合后進行攪拌，以提高軟土的硬度與穩定性，進而提高整個軟土地基的強度。要求將施工現場的雜物清理干凈后才能進行水泥攪拌樁施工。選用固化效果好的水泥，在施工時要嚴格按操作規程進行，并保證管道通暢。同時要經常檢查，確保攪拌樁能正常運轉。

1.3 硅膠加固法

在適當壓力條件下將硅酸鈉溶液經注漿管引入到軟土層中，形成一種凝膠物質。這種物質能夠讓土壤顆粒表層活化，從而增強土壤顆粒間的相互聯結。這能明顯抑制地基的變形，從而提高地基強度。

1.4 加筋法

將一些抗拉能力極強的土工合成材料放在軟土地基的土層中，借助土顆粒位移與拉筋形成的摩擦力，使土與材料融為整體，減少地基形變，進而提高地基的穩固性。在軟土地基表面鋪設一層合適的工程材料，讓建筑工程的重量均勻分散到整個地基上，達到加固地基的目的。這樣能在很大程度上阻止或弱化工程潛在的滑動破壞。

1.5 旋噴法

這是通過使用旋噴機形成旋噴樁，對軟土土層進行加固處理的辦法。在旋噴機高壓噴施作用下水泥固化漿與軟土層會均勻混合，進而使原來的土體組成結構發生變化，增強軟土強度。旋噴法比普通軟土加固法效果更為明顯，形成的樁體在穩定性、前度、質量方面更好。但此法也存在一些不足，使用范圍偏小，一般只適用于軟粘土與細沙土的軟體地基加固施工中，不適用于有機成分比重較大的土層。

1.6 排水固結法與振動水沖法

排水固結法是通過排水設施將軟土中的水分全部排出，從而增強軟體地基的穩固性與承載能力。這是當前施工中常用的一種處理辦法。排水系統與加壓系統共同組成了排水固結系統。排水系統通過利用軟土地基的透水性能，從而達到排水的目的。根據加壓方式的不同，排水固結法可分為不同形式，常見的有真空預壓法、降水預壓法、超載預壓法等。

振動水沖法是指施工單位對某個地基進行鉆孔處理后，根據水利工程施工要求，將水泥、砂石等材料填入孔中，然后通過分層夯實法將填充物夯實。在運用此法的過程中，施工單位一般會開展排水作業。

2、水利施工中進行軟土地基處理時的注意事項

2.1 重視實驗數據

在水利施工中處理軟土地基時要充分結合土地基底的相關實驗數據，以此為依據制定應對方案。從而保證施工作業的安全性與有效性。尤其是在深層水泥攪拌樁的處理過程中，更應重視基底土質實驗，防止出現重大失誤。

2.2 重視對深層攪拌樁的處理

軟土地處理中常常涉及到對深層攪拌樁的處理，而該環節受到氣候影響較大，特別是冬季。因此，為保證深層攪拌樁處理成功，在施工進度安排中應將冬季影響因素考慮進來。

2.3 考慮軟土地基的承載能力

在計算與測量軟土地基承載能力時，應利用相關儀器設備與計算機進行科學分析，掌握相關影響因素包括軟土地基土壤熱化、剪切力、承載力等。

2.4 進行必要的實地勘查

在處理軟土地基前施工部門應對施工現場進行實地勘查，主要工作包括水文地質調查、地形地貌考查、水利工程測量、水利勘察等。參照相關資料對軟土地基環境內的地質性質與特點進行仔細分析，再制定出可行性強的處理方案。

3、結語

總之，軟土地基處理是水利工程建設中的關鍵環節，其質量的好壞直接關系到整個工程的質量。因此，必須對施工地質環境進行仔細勘察、認真分析，制定出合理的處理方案，確保水利施工的順利進行。同時，還應積極探索總結，完善軟土地基處理技術，提高軟土地基處理水平。

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